大水头煤矿综放面米空区自燃危害研究

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1、西安科技大学硕士学位论文大水头煤矿综放面米空区自燃危害研究专业名称：安全工程作者姓名：郑活勃指导教师：魏引尚；王宁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：大水头煤矿综放面采空区自燃

2、危害研究专业：安全工程硕士生：郑活勃（签名）______________指导教师：魏引尚（签名）______________王宁（签名）______________摘要本论文针对大水头煤矿东108综放面煤层高瓦斯易自燃特点，综合采取现场采空区实测和实验室煤自然发火测定等技术手段，辅以计算机数值模拟和理论分析等方法，研究了采空区自燃“三带”及其范围变化，采空区危险区域评估及煤自燃与瓦斯的耦合研究，为采空区安全隐患的治理提供了依据。首先，在东108综放面采空区布置束管监测系统和温度传感器，得到了采空区温度和其他指标气体的

3、变化规律，运用最小二乘数据拟合函数特性，结合自燃“三带”理论定义了本矿自燃“三带”范围划分方法。得出下隅角氧化带宽度大于上隅角的氧化带宽度；氧化带的宽度与工作面推进度相关，推进度越大，氧化带宽度越小。在矿井正常生产条件下，散热带宽度为46m，氧化带宽度为17m，工作面后方63m之后为窒息带。其次，运用Fluent软件模拟计算采空区内煤自然发火情况，基于氧浓度指标判定了采空区自燃“三带”的范围，并分析了不同漏风量对自燃“三带”范围的影响。最后，对于东108综放面采空区存在的自然发火危险性区域和采空区瓦斯爆炸隐患，划分了

4、东108工作面采空区内瓦斯与氧气相互混合达到爆炸危险的耦合区，并进行采空区耦合区判断，结果表明：耦合区多处于上隅角采空区氧化带内；指出若该矿采空区发生煤自然发火，则该耦合区有发生瓦斯爆炸的危险。关键词：采空区；自燃“三带”；氧浓度；瓦斯；数据拟合；数值模拟；耦合区研究类型：应用研究Subject:ResearchontheSpontaneousCombustionHazardinGoafofDaShuitouCoalMine’sFullyMechanizedTopCoalCavingFaceSpecialty:Saf

5、etyEngineeringName:ZhengHuobo(Signature)Instructor:WeiYinshang(Signature)WangNing(Signature)ABSTRACTThisstudyisbasedoncoalseameasilyspontaneouscombustionandhighlygasfeaturesofeast108fullymechanizedtop-coalcavingface,comprehensiveutilizationoftechnologicalmeans,

6、suchasgoafareameasuredinsiteandcoalspontaneouscombustionmeasuredinLab,andsupplementedbycomputernumericalsimulationandtheoreticalanalysismethod,studyingonspontaneouscombustionof“three-zone”ingoafanditsscopechange,evaluatingdangerzoneingoafandmined-outareaofcoals

7、pontaneouscombustionandgascouplingresearch,toprovidethebasisfortreatingfirehazardingoaf.First,weestablishingmonitoringsystemandtemperaturesensoringoafofeast108fullymechanizedtop-coalcavingface,gettingthechangeruleofthegastemperatureandotherindicators.Usingleast

8、squaresfittingfunctionfeaturesandthetheoryofspontaneouscombustionof“three-zone”todefinethescopeoftheminespontaneouscombustion"threezones"divisionmethod.Itisconcludedthatthed