口孜东矿大采高抽采条件下工作面自燃危险区域判别

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本文分别从理论研究、实验测定、现场实测及数值模拟多角度对口孜东矿大采高抽采条件下工作面自燃危险区域进行判别。首先从理论研究开始,对煤自燃学说、采空区渗流力学、煤自燃危险性预测及煤自燃危险区域划分方法进行初步掌握,参考借鉴前人的研究成果,结合研究对象的特性,提出自己论文研究方向。通过对13-1煤自燃特性参数测定实验,获知13-1煤工业组分,真相对密度,判定其自然倾向性等级为Ⅰ类,属于易自燃煤层;通过13-1煤低温氧化实验可知,其生成各气体浓度有一定的规律可循,得出在不同温度段以不同气体来预测预报煤炭自燃,形成标志气体体系;研究了13-1煤低温氧化过程中其耗氧速率、放热强度随温度的变化规律,结合理论基础,测算出13-1煤层最短自然发火期为50天;本文在现场实测及数值模拟方面进行了大量的研究,探析了不同气体浓度、温升速率随工作面推进的变化情况,并且得出以氧浓度、温升速率为划分指标下111304工作面采空区自燃危险区域的分布范围,在数值模拟过程中,分别模拟了不同工作面供风量、不同高抽巷抽采量、不同高抽巷位置下对采空区漏风流场的影响,并且得出以漏风强度为划分指标下111304工作面采空区自燃危险区域分布范围;最后,综合考虑影响煤炭自燃的决定因素,提出以综合指标对大采高抽采条件下工作面自燃危险区域进行判别,具体给出了巷道顶煤及沿空侧煤柱、工作面采空区自燃危险区域划分指标,得出111304工作面自燃危险区域,即111304工作面巷道顶煤及沿空侧煤柱处漏风大且煤体破碎严重,属于易自燃区域;工作面采空区进风侧30-105m、回风侧25-95m为氧化升温带,并进行危险区域验证,以便实施相应的防灭火技术。
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