拾屯煤矿急倾斜煤层巷柱式回采面发火规律研究

论文摘要

本文采用理论研究、实验分析和现场实测三方面相结合的综合研究方法,其中,在理论方面:本文研究了煤炭自燃机理及探讨了煤的低温氧化规律,综合国内外文献,分析了急倾斜煤层的开采特点,并就拾屯煤矿采用巷柱式开采方法进行分析,总结了拾屯煤矿的自然发火的分布规律;在实验分析方面:研究了煤在低温氧化时的各种特征量,如吸氧量、失重量、热流量,热焓等规律,研究了不同粒径煤样对煤的吸氧量与放热量等参数影响,建立了1171工作面采空区遗煤氧化过程的数学模型,并根据模型计算出1171工作面采空区遗煤自燃的实验最短发火期值;在现场实测方面:在拾屯煤矿1171工作面上下顺槽各预埋一趟束管与测温系统,实测采空区内遗煤氧化温度,释放的气体成分等参数,并对采空区遗煤自然发火情况进行了预测,得出了采空区“三带”的分布规律等相关数据。根据研究成果,提出了拾屯煤矿急倾斜巷柱式开采时预防采空区遗煤自燃的有效的措施,为拾屯煤矿急倾斜巷柱式开采工作面采空区预防煤炭自然发火提供可靠的理论和现实依据,确保了拾屯煤矿急倾斜巷柱式开采的1171工作面安全回采结束。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 问题的提出及其意义
• 1.2.1 问题的提出
• 1.2.2 课题的意义
• 1.3 煤炭自燃的国内外研究现状
• 1.3.1 煤炭自燃的理论
• 1.3.2 煤炭自燃的预测预报技术
• 1.3.3 采空区遗煤氧化“三带”的研究
• 1.4 煤炭自燃研究近年来的新发展
• 1.5 主要研究内容
• 1.6 研究方法和技术路线
• 2 急倾斜煤层开采及巷柱式采煤方法特点
• 2.1 国内外急倾斜煤层开采技术现状
• 2.1.1 国外急倾斜煤层开采技术现状
• 2.1.2 国内急倾斜煤层开采技术现状
• 2.2 巷柱式采煤方法
• 2.2.1 采区巷道布置
• 2.2.2 巷柱式采煤回采工艺
• 2.2.3 对巷柱式采煤法的评价
• 2.2.4 急倾斜煤层巷柱式开采存在的问题
• 2.3 拾屯煤矿矿井概况
• 2.3.1 矿井概况
• 2.3.2 生产建设情况
• 2.3.3 通风系统
• 2.3.4 急倾斜巷柱式开采时防治煤层自燃的难点
• 3 拾屯煤矿煤炭自然发火规律及原因分析
• 3.1 拾屯煤矿自然发火情况
• 3.2 煤炭自然发火的原因分析
• 3.2.1 煤炭自燃倾向性
• 3.2.2 煤炭孔隙及充填物影响
• 3.2.3 煤层赋存条件及地质构造
• 3.2.4 开采开拓通风因素
• 4 热分析技术对拾屯煤矿7煤低温氧化规律的研究
• 4.1 热分析技术简介
• 4.2 7煤热分析实验
• 4.2.1 实验目的
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 试验条件
• 4.3 实验结果
• 4.4 实验结果及分析
• 4.5 煤的实验最短发火期的研究
• 4.5.1 煤的实验最短发火数学模型的建立
• 4.5.2 煤的实验最短发火期解算
• 5 拾屯煤矿1171回采面采空区遗煤氧化规律的研究
• 5.1 1171 工作面概况
• 5.2 1171回采面采空区遗煤氧化相关参数测定
• 5.2.1 采空区测温系统布置
• 5.2.2 抽气束管及相关设备的布置
• 5.2.3 测温系统及抽气系统实际测试
• 5.2.4 具体现场装置的安装
• 5.3 测定理论及结果分析
• 5.3.1 采空区“三带”理论及划分
• 5.4 小结
• 6 拾屯煤矿煤炭自然发火防治措施研究
• 6.1 煤层注水降温及湿润采空区技术
• 6.1.1 煤层注水基本情况介绍
• 6.1.2 拾屯煤矿煤层注水介绍
• 6.2 采空区密闭技术
• 6.2.1 基本情况介绍
• 6.2.2 密闭墙布置要求及相关参数计算
• 6.3 采空区均压防灭火技术
• 6.3.1 均压技术原理
• 6.3.2 均压防灭火技术
• 6.3.3 拾屯煤矿具体均压技术
• 6.4 拾屯煤矿防灭火措施小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介及读研期间主要科研成果