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《煤峪口矿近距离煤层复合采空区自燃三带判定研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、西安科技大学硕士学位论文煤峪口矿近距离煤层复合采空区自燃三带判定研究专业名称：安全工程作者姓名：张建业指导教师：文虎论文题目：煤峪口矿近距离煤层复合采空区自燃三带判定研究工程领域：安全工程硕士生：张建业（签名）指导教师：文虎（签名）摘要我国大部分煤层都存在自燃现象，尤其是随着综采放顶煤技术的成熟及推广应用，由于其一般情况下所开采煤层厚度较大，当工作面回采过后，进风巷道和回风巷道顶煤随着顶板的塌陷落入采空区，导致采空区内部进回风巷道位置遗煤量较多，容易与氧气接触氧化升温，引起自然发火，酿成火灾事故。大多数矿井的煤层是成群的，而不是单独存在的。当对近距离煤
2、层群其中一个煤层进行开采时，临近煤层受采动影响，一方面原煤层群具备的应力平衡状态被破坏，导致应力在煤层岩体内部重新分配，煤层间形成大量的裂隙，漏风情况复杂化；另一方面，当开采下层煤时，在受到下层煤采动影响后，岩层塌陷，上覆采空区遗煤进一步破碎，上下两层煤采空区将沟通，形成复合采空区。复合采空区中的遗煤分布规律与漏风情况的复杂化使其与单层采空区的自燃危险区域有很大区别。本文以煤峪口矿81004工作面为研究背景，从近距离煤层群开采和复合采空区注氮的特点出发，对其所形成的复合采空区的自燃三带进行划分。首先，从81004工作面近距离煤层的特点出发，结合煤自燃发火机理
3、、近距离煤层特点与工作面实际情况对其进行理论分析；然后，通过自然发火试验台，测定了81004工作面上覆煤层煤样的耗氧速度、极限浮煤厚度、放热强度及不同浮煤厚度下的上限漏风强度与下限氧浓度等自燃特性参数；最后，根据复合采空区的相关参数、煤自燃特性参数与相关理论知识，建立了近距离煤层复合采空区的数学模型，设定相关参数，分别模拟了注氮和不注氮条件下复合采空区的氧气浓度等值线及漏风强度等值线图，并结合现场测得数据，根据采空区自燃危险区域判定理论，对注氮和不注氮两种条件下的复合采空区三带进行分析研究。由实验模拟所得的实际情况下最短自然发火期与氧化升温带的范围大小，计算
4、出81004工作面的最小安全推进速度，以保证其上覆工作面采空区遗煤不会自燃。关键词：近距离煤层；复合采空区；注氮；自然发火；数值模拟研究类型：应用研究Subject:ResearchonDeterminationofSpontaneousCombustionThreeZonesofNear-NeighboredCoalSeamsComplexGoafinMei-YukouCoalMineSpecialty:SafetyEngineeringName:ZhangJianye(Signature)Instructor:WenHu(Signature)ABSTRA
5、CTMostofcoalseamspontaneouscombustionphenomenoninourcountry,especiallywiththematureandpromotionapplicationoftechnologyoffullymechanizedcavingcoalface,duetoitsgeneralminingcoalseamthicknessislarger,aftertheminingface,intothewindastheroofofroadwayandreturnroadwaycavingcollapseinmined
6、-outarea,leadingtoaninternalheritageintothereturnairroadwaypositioncoalmined-outarealargely,iteasytocontactoxidationtemperatureandoxygen,causespontaneouscombustionandfireaccident.Coalmineismajoritygroups,ratherthanindividualexistence.Whenoneofclosedistancecoalseamgroupofcoalseammin
7、ing,theadjacentcoalseammininginfluence,ontheonehand,theoriginalcoalseamgroupofstressbalanceisbroken,leadtostressredistributionwithintherockmassofcoalseam,coalseambetweentheformationofalargenumberofcracks,airleakagecomplications;Ontheotherhand,whenminingthelowercoalafteraffectedbyth
8、elowercoalmining,rockcolla
