黄陵二矿煤自燃特性及危险区域预测

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1、硕士学位论文黄陵二矿煤自燃特性及危险区域预测申请人姓名：蔡琪指导老师：张辛亥专业名称：安全工程西安科技大学二〇一五年三月学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：论文题目：黄陵二矿煤自燃特性及危险区域预测工程领域：安全工程硕士生：蔡琪（签名）

2、__________指导导师：张辛亥（签名））唐恩强（签名））摘要黄陵矿区二号煤矿主采2号煤层为近水平煤层，埋藏深度为300~600m。煤层及围岩局部瓦斯含量较高。在煤层下部地层中含有一定量的油型气，开采过程中有油型气溢出现象。主要开采煤层2号煤层以弱粘煤为主，含有1/2中粘煤和气煤，多为自燃煤层，生产过程中出现局部CO增高现象。由于矿压大，巷道周围煤岩破碎，特别是联络巷处、巷道立交点等位置，煤岩破碎、变形严重，容易引起自燃。加上油型气治理引起漏风增加，采空区自燃危险也很大。为了揭示黄陵矿区二号煤矿煤自燃特性，并针对井下实际情况，划分采空区自燃危险区域，为黄陵二矿

3、煤自燃预测预报，开展防灭火工作提供有效可靠的指导。本论文首先采集黄陵矿区二号煤矿的煤样，通过热质四联用实验（TG/DSC-FTIR-MS），红外光谱实验（FTIR）分析黄陵矿区二号矿煤样在受热过程中，煤样微观分子基团的变化情况以及该变化情况对于煤自燃过程的影响。探究煤受热过程气体产物产生及变化规律。深入的寻找新的煤自燃现象指标气体。其次通过自然发火实验、程序升温实验进一步的研究黄陵二号矿煤在自燃过程中的气体产物变化的情况，探究该煤自燃特性，寻找可行有效的自燃预测预报方法。最后通过现场观测结合ANSYS数值模拟，划分自然危险区域为黄陵二矿煤自燃预测预报，开展防灭火工

4、作提供有效可靠的指导。关键词：煤自燃；气体产物；变化规律；现场观测研究类型：基础研究Subject:PredictionofCoalSpontaneousCombustionCharacteristicsandHazardousareainHuanglingNo.2CoalMineSpecialty:SafetyEngineeringName:CaiQi(Signature)Instructor:ZhangXinhai(Signature))TangEnqiang(Signature)AbstractTheNo.2mainminingseaminHuangling

5、IICoalMineisnearlyhorizontalseam,burialdepthis300~600m.Thegasincoalseamandsurroundingrocklocallyarehigh.Itcontainsacertainamountofcoalseamgasoilinthelowerpartoftheformation;thereisoil-gasoverflowintheprocessofmining.Themainno2miningseamisweaklycakingcoal-based,1/2stickcontainingcoalan

6、dgascoal,mostlyspontaneousarecombustioncoalseam;thereislocalCOincreasedphenomenonduringtheproductionprocess.Duetothelargeundergroundpressure,therockaroundcoalroadwaywouldbroke;especiallyatthecontactLaneandroadwayoverpasspoint’sposition,coalrockcrusherandseveredeformation,pruningtospon

7、taneouscombustion.Andduetooil-gasleakagegovernancecausedbyLeakoutincreased,gobisalsoinagreatdangeroussituation.InordertorevealCoalSpontaneousCombustionCharacteristicsinHuanglingno.2coalmine,andfortheundergroundreality,classifiedhazardousareas,inordertopredictcoalspontaneouscombustioni

8、nHuan