大采高U+I綜采面自燃三帶研究及綜合防火設(shè)計.pdf

1、在現(xiàn)階段，煤炭依舊在我國能源結(jié)構(gòu)占據(jù)重要地位，是我國常用的能源之一。煤層自燃是嚴(yán)重影響礦井正常生產(chǎn)的一大危險因素，由于其發(fā)生條件相對較為容易，而且造成的危害又非常大，因此一旦發(fā)生煤炭自燃，就會使礦井承受巨大損失。煤體自燃的兩個必備因素是漏風(fēng)強(qiáng)度和氧氣濃度，如果這兩個條件都同時滿足時，就會使煤炭自燃的可能性大大增加，將會嚴(yán)重威脅礦井人員和財產(chǎn)安全。因此，針對采空區(qū)遺煤自燃規(guī)律和采空區(qū)自燃“三帶”范圍，提出符合礦井條件的防滅火措施，從而使礦

2、井的能夠正常進(jìn)行，避免不必要的人員和財產(chǎn)損失。
　　要防治煤炭自燃就要劃分其采空區(qū)自燃“三帶”范圍，本論文采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測相結(jié)合的方法來劃分下石節(jié)煤礦2301工作面的自燃“三帶”范圍，并通過防滅火措施的設(shè)計來進(jìn)行有效的煤炭自燃防治。本論文首先對煤炭自燃理論、采空區(qū)煤炭自然發(fā)火特點及煤炭自燃影響因素、采空區(qū)煤體碎脹性和滲透性理論、采空區(qū)浮煤自然極限參數(shù)、采空區(qū)自燃“三帶”理論計劃分指標(biāo)、采空區(qū)防滅火措施等方面進(jìn)行了理

3、論分析;然后結(jié)合礦井實際概況，進(jìn)行煤炭自燃氧化升溫實驗，通過實驗選出CO和C2H4做為煤炭自燃早期預(yù)報氣體;再結(jié)合2301工作面的實際條件計數(shù)值模擬的相關(guān)理論，通過構(gòu)建二維物理模型，根據(jù)漏風(fēng)風(fēng)速對該工作面的采空區(qū)自燃“三帶”進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬出2301工作面采空區(qū)自燃“三帶”分布范圍是:進(jìn)風(fēng)側(cè)中，0m～15 m是散熱帶，15 m～89 m是氧化帶，大于89 m是窒息帶;回風(fēng)側(cè)中，0 m～22 m是散熱帶，22 m～87 m是氧化帶，大于

4、87 m是窒息帶;通過對工作面的現(xiàn)場布置，結(jié)合工作面的實際條件，由于回順測氣裝置受到損壞，因此現(xiàn)場實測出2301工作面的自燃“三帶”在運順中的劃分范圍是，0 m～9m是散熱帶，9 m～97 m是氧化帶，大于97 m是窒息帶，與數(shù)值模擬的結(jié)果基本一致，從而驗證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。同時，通過現(xiàn)場實測還得到了采空區(qū)最低安全推進(jìn)速度3.79m/s;再結(jié)合礦井的實際條件，對2301工作面的黃泥灌漿，汽霧阻化、三相泡沫、均壓通風(fēng)、注氮、堵漏風(fēng)和束管