受小窑区威胁综采面安全开采技术研究与应用

论文摘要

一直以来,浅埋深易燃煤层开采工作面受到煤层自燃发火的严重威胁。而本文研究的浅埋深综采面上部还存在小窑采空区,这就更增加了综采面生产的安全威胁。首先,通过理论分析确定了受小窑区威胁的综采面的主要安全隐患,并对其进行了现场试验验证。利用煤自燃理论确定了综采面的主要安全隐患为煤层自然发火和上部采空区气体涌入。使用钻孔辅助安全监测监控系统监控采空区的气体状况,通过对其分析,验证了理论分析结果。其次,针对存在的安全隐患提出相应的综采面安全开采技术措施。对于大量气体进入工作面的威胁,使用增压通风技术将工作面的绝对压强升高,抑制大量气体同时涌入综采面；针对上部采空区内突现的高浓度有害气体,则是先探测源头,接着封堵切断,最后进行抽排泄放解除其对综采面安全生产的威胁；面对可能出现煤层自燃发火,采用封堵连巷后,对着火区域进行注浆或注氮技术处理。最后,对现场采用的安全开采技术措施进行了效果分析。现场试验表明,钻孔辅助安全监测监控系统监控煤层自燃效果明显；增压通风系统能有效抑制上部采空区内气体涌入工作面；检漏技术确定了有害气体的源头,抽排和泄放解除了有害气体对工作面的威胁。本文以现场煤层自燃隐患为出发点,结合国内外煤层自燃防治技术,对现场的安全隐患提出相应的处理技术方法,最后得到了实践验证,并可以为同类的煤层安全开采提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的来源和提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 课题的主要研究内容
• 1.5 课题的研究方法和技术路线
• 2 煤层自燃安全隐患预防理论和误差处理
• 2.1 煤层自燃机理
• 2.2 煤层自燃安全隐患预测理论
• 2.3 煤层自燃安全隐患防治理论
• 2.4 基于加权算术平均值的测量数据修正理论
• 2.5 本章小结
• 3 22101综采面安全隐患及其探测技术
• 3.1 22101综采面基本情况
• 3.2 22101综采面安全隐患
• 3.3 22101综采面安全隐患探测技术
• 3.4 本章小结
• 4 综采面安全开采技术研究
• 4.1 增压通风控制有害气体技术
• 4.2 综采面上部采空区有害气体超限防治技术
• 4.3 采空区自燃防治技术
• 4.4 本章小结
• 5 综采面安全开采技术工程应用分析
• 5.1 钻孔辅助安全监控有害气体应用分析
• 5.2 综采面增压通风系统效果分析
• 5.3 上部采空区有害气体防治效果分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 读研期间的主要科研工作和论文
• 致谢
• 参考文献