一、新型注氮工艺的研究与实施(论文文献综述)
王振兴[1](2020)在《榆北曹家滩煤矿易自燃特厚煤层采空区防灭火技术研究》文中提出煤层自燃是影响煤矿安全生产的重要因素之一,受开采深度、采煤方式、顶板处理、漏风条件等因素的影响。在我国西北地区,基本为侏罗纪时期成煤,具有低硫、低磷、低灰分的特点,属于优质煤资源,约占各成煤时期煤炭资源总量的40%左右。侏罗纪煤自燃发火较为严重,为此开展陕北地区曹家滩煤矿侏罗纪煤层采空区防灭火技术的研究,提升煤矿开采安全性,对净化环境、保护资源都具有重要意义。榆北曹家滩矿属于榆神矿区一期规划区范围,是陕西陕煤榆北煤业有限公司下属企业,其设计生产能力1500万t/a。该矿井田周围无采空区,属保存完整的整装井田,开采的2-2煤层属于容易自燃煤层,具有自燃发火危险,煤层最短自然发火期35天。矿井现在开采的煤层为2-2煤层,煤层属于特厚煤层,平均厚度11m,该矿首采工作面采煤方法为大采高分层开采,回采过程造成采空区不同程度遗煤,尤其是顺槽两端头遗煤量较多,防治采空区遗煤自燃难度较大。本文立足于榆北曹家滩煤矿采空区防灭火,通过对开采的2-2煤层自燃标志性气体及临界值进行实验室测定,大采高分层开采过程中漏风规律研究,测定采空区自燃三带,确定最小安全推进速度,利用气体良好飘逸特性,提出通过采煤工作面上、下隅角氧气和一氧化碳变化速率反应采空区遗煤自燃变化程度,建立自燃发火预警机制。在防灭火预警机制上综合建立了注氮、灌浆、堵漏风、喷洒阻化剂等防灭火措施,并对措施应用效果进行分析,研究针对曹家滩煤矿防灭火体系,指导了矿井的安全生产。
宫彪[2](2020)在《石炭纪特厚煤层工作面自燃火灾综合治理技术实践研究》文中研究说明随着经济社会的迅速发展,我国煤炭的消费与产量在不断增加,相关统计结果表明,目前煤炭在我国一次能源消费中的占比达到76%。伴随而来的问题也有很多,大量的煤炭自燃现象严重制约了中国许多高产高效矿井的发展,造成了资源的大量浪费与环境污染。本文进行了特厚煤层工作面自燃火灾综合治理技术研究,在研究过程中选择金庄煤业石炭纪特厚煤层为案例,具体分析了其大采高综放面开采的现状,且研究了这种煤层的自燃火灾综合治理相关问题。石炭纪特厚煤层工作面自燃火灾综合治理技术实践研究首先明确本文的研究目标、技术路线,接着调查分析了金庄煤业各项数据,对数据进行统计分析发现,其8201工作面在回采初期存在的问题主要表现为推进速度慢,采空区浮煤多、工作巷成型时间长,然后结合相关经验对这些问题的产生原因进行具体分析,确定了3-5合并层综放工作面能否实现优质高产,防灭火是关键。研究基于煤层自燃特性理论与采空区自燃“三带”理论,对金庄煤业3-5合并层综放面采空区注氮、端头堵漏条件下的自燃“三带”经行了划分,并对8201综放面采空区提出束管检测与堵漏策略。且应用基于采空区数值模拟方法对金庄煤业3-5合并层综放面自燃“三带”进行采空区数值模拟,建立了优化的综放面推进速度。结合金庄煤业实际情况,参考煤炭自燃综合防治策略,且考虑到其自燃发火期特征,而对工作面两道两线需及时喷浆和阻化剂处理,根据采空区预防煤自燃相关要求,而制定出融合封堵、注氮、灌浆等的综合防治方案。采用自然发火束管预测预报技术、氮气防灭火技术、灌浆防灭火技术、阻化剂、端头封堵技术相关的方法进行防灭火处理。且在此基础上建立了全面的火灾防治技术体系,为提高工作安全性提供可靠的支持。
汪腾蛟[3](2020)在《神东矿区煤层群开采自然发火规律及防控技术研究》文中提出浅埋易自燃煤层群开采过程中,由于煤层群多次采动导致地表与煤层贯通产生裂隙,形成了复杂的采空区漏风源及漏风通道,加剧了采空区自燃危险性。论文以工程热力学、流体力学、煤岩学等理论为基础,采用实验室实验、数值模拟、现场测试相结合的方法,研究浅埋易自燃煤层群开采条件下自然发火防控技术。主要研究成果如下:通过工作面采空区遗煤运移、分布及裂隙发育相似模拟实验得到,22煤层开采过程中,两煤层间岩层发生不同程度断裂、前后移动和倾斜现象,12煤原来垮落的遗煤在空间上重新分布,22煤层顶板遗煤几乎全部垮落在22煤层底板上,中间部位堆积较多。煤柱周边逐渐开始形成剪向裂隙,距工作面较远的层状裂隙逐渐被压实,剪向裂隙成为漏风的主要通道,随着工作面逐渐推进,裂隙发育高度逐渐增加,当工作面推进到190m时,竖向裂隙贯通地表。通过浅埋易自燃煤层群开采过程中立体漏风规律测试得到,本层开采过程中漏风源主要有地表漏风、层间漏风、本层漏风、周边小窑漏风,受多次采动影响裂隙贯通导致地表漏风与层间漏风成为本层开采过程中自然发火主要漏风源,石圪台煤矿31201工作面的渗透漏风量达到7.05m3/s。同时瓦斯抽采、地表大气压力、工作面供风量加剧了煤自燃危险性。通过煤自燃基础参数测定得出神东矿区煤层属于Ⅰ类容易自燃煤层。通过管式炉程序升温实验得到神东矿区不同矿井主采煤层煤样在低温氧化阶段气体生成量随温度变化呈现指数规律变化,煤层煤自然发火标志气体均为CO和C2H4,上湾煤矿12号煤层自然发火辅助分析指标参数为C2H6、C3H8,补连塔煤矿22号煤层和石圪台矿31号煤层自然发火辅助分析指标参数均为C3H8、C2H6、CO/CO2。3个煤层煤样最短自然发火期分别为33、35、39天,自燃临界氧浓度均为8.0%。在实验室得到的煤自燃临界氧浓度和漏风量测试基础上,通过数值模拟和现场测试,得到随着工作面供风量的增加,采空区散热带、氧化升温带以及窒息带整体向采空区深部移动,采空区自燃危险区域范围呈现增大趋势。通过浅埋易自燃煤层群开采裂隙演化过程、立体漏风规律、自然发火特性研究,建立了近距离厚煤层开采条件下以“预测预报-堵漏隔氧-惰化降温”的“三位一体”自然发火防控技术体系。浅埋易自燃煤层群开采自然发火防控技术的研究,对浅埋易自燃煤层群开采自燃预防、复杂开采条件下火灾治理、安全高效回采具有重要意义。该论文有图116幅,表32个,参考文献161篇。
焦世雄[4](2020)在《白洞矿井综采采空区遗煤自燃防治技术研究与应用》文中研究说明煤矿采空区遗煤自燃会直接导致资源大量的浪费,同时还会产生大量有毒、有害气体造成矿井环境的破坏,导致煤矿工作者劳动环境质量降低,甚至发生危险,以至于造成严重后果。本论文在对白洞煤矿所采煤层自燃特性分析基础上,对其综采采空区遗煤的自然发火规律进行了统计分析。综采采空区遗煤自然发火具有内因和外因双重特性,因此本论文根据白洞煤矿的综采采空区特征,对采空区遗煤自然发火进行了内因分析,并在分析了其与外部因素有关的相关指标及其数值后,得出采空区存在漏风导致火灾的隐患;然后基于白洞矿8108工作面,对于煤矿采空区防灭火技术提出了综合性技术,并进行了相关技术的应用。研究采用了传感器监测与束管监测系统相结合的标志性气体监测技术,实时监测采空区发展动向和采空区遗煤自然发火状态,以便及时采取相应的生产技术措施,使采空区遗煤自燃氧化期短于遗煤的自然发火期。选用SF6示踪气体技术进行了漏风检测,同时借鉴了电子捕获检测器检测技术,对8108综放工作面的漏风情况进行了检测分析,得出8108工作面向5903工作面的漏风量为20.7361.13m3/min;接着,对漏风点提出了封堵、砌碹、打密闭等技术,有效的治理了该矿漏风情况,同时提出了均压、喷浆堵漏、灌浆防灭火等技术,以有效防止了采空区遗煤自然发火灾害的形成,同时也为矿井安全生产提供了保障。以8108综放面为研究与实施地点,计算出注氮防灭火的最佳注氮流量,对设备选取、管路选取、注氮工艺与方法的优化,并且在8108综放面采空区进行了现场试验,同时测出8108工作面的标志性气体浓度,以此来验证注氮防灭火的实施效果。
段宇建[5](2020)在《袁店一井采空区注氮效果考察及优化》文中认为煤炭自燃不仅会造成煤炭资源的大量损失和环境的污染,还可能会引发其他煤矿事故,对井下人员的生命安全造成威胁。袁店一井822工作面采用综采放顶煤开采工艺,采空区内遗煤较多,自然发火危险性较大,给煤矿的安全生产带来了重大威胁。该矿目前主要采用注氮防火技术防治采空区遗煤自燃,因此注氮效果的考察及研究最佳注氮工艺参数对该矿的安全开采具有重要意义。本文以袁店一井822工作面为工程背景,通过埋管监测系统,测定822工作面采空区的氧气浓度及温度变化。基于此对采空区自燃“三带”进行了划分,对注氮效果进行了分析。结果表明,氮气的注入在一定区域内有效降低了822工作面采空区氧气的浓度,降低了采空区自然发火的可能性。但机巷侧采空区氧气浓度下降未达到预期效果。通过初步分析该工作面顶板覆岩状况和注氮工艺,正是由于采空区覆岩冒落不充分及注氮工艺不合理造成注氮防灭火措施效果不理想。利用FLAC3D软件模拟了822工作面回采过程中采空区覆岩应力场演化过程。分析了采空区走向及倾向的塑性区分布,划分了采空区水平冒落带“三区”的范围。通过对比分析可知采空区自燃“三带”与水平冒落带“三区”有着基本对应的关系。模拟结果显示,机巷一侧采空区在距工作面70m范围内冒落不实,这也解释了靠近822工作面机巷一侧采空区氧气浓度直到70m以后才降到20%以下的原因。通过Fluent软件模拟了注氮条件下袁店一井822工作面采空区的氧气浓度分布规律,并在采空区不同位置处进行同一注氮量的模拟。对比分析不同注氮位置对袁店一井822工作面采空区氧气浓度分布的影响,确定距离822工作面40m采空区为最佳注氮位置,通过分析注氮量对氧气浓度分布的影响,确定1400m3/h为最佳注氮量。通过上述研究,针对目前袁店一井在822工作面所采取的注氮工艺存在的问题,提出了增加注氮量,增加注氮口埋深,构筑进风侧挡风墙、挂挡风帘等防漏风措施。并设计了袁店一井采空区非间隔式注氮工艺,为本煤层后期开采过程中的防灭火工作提供指导。该论文共有图27幅,表11个,参考文献97篇。
王栋[6](2020)在《塔山矿远距离瓦斯抽采对采空区煤自燃规律研究》文中研究说明煤自燃是影响煤矿井下安全生产的主要灾害之一,随着煤炭开采量日益增多,煤炭行业安全事故愈加严重。针对抽采过程中煤自燃危险性大的高浓度瓦斯矿井,开展煤自燃危险区域分布规律及其防治理论和技术研究对于减少煤矿安全事故和保障煤矿井下人员生命安全有重要意义。本文以同煤集团高浓度瓦斯矿井塔山矿8204-2工作面采空区为例,针对其上方部分区域地形条件特殊不能布置顶板抽放巷道只能在回采起点布置地面垂直钻孔进行远距离瓦斯抽采的情况,运用数值分析方法构建采空区内部多孔介质模型研究复杂地形条件下远距离瓦斯抽采对采空区煤自燃规律的影响,依据煤自燃危险性区域划分理论来划分采空区三带,并与工作面现场实测数据得出的三带范围做对比,证明模拟结果的准确性,然后研究在远距离瓦斯抽采条件下不同推进长度和风量调整对采空区煤自燃危险区域的影响,最后在此基础上进一步对不同注氮量和注氮位置对釆空区煤自燃的防治效果进行数值模拟分析,确定最佳的注氮参数。结果表明:(1)与正常情况下抽采瓦斯相比,复杂地形条件下远距离瓦斯抽采使采空区氧气浓度升高,煤自燃危险性显着增大,在工作面推进长度为110m情况下,在进风巷一侧,散热带范围大致介于025m之间,比正常情况下宽度范围增加了25%,自燃带范围介于2568m之间,比正常情况下宽度范围增加了79.2%,窒息带范围介于距工作面68m范围之后;在回风巷一侧,散热带范围大致介于020m之间,比正常情况下宽度范围增加了11.1%,自燃带范围介于2088m之间,比正常情况下宽度范围增加了36%,窒息带范围介于距工作面88m范围之后。工作面实测数据和FLUENT模拟结果高度吻合,验证了模拟结果的准确性;(2)随着推进距离的增加,采空区氧化带范围增大;当推进距离超过55m以后,自燃带增大幅度变大(以推进距离在5565m之间为例),在进风巷一侧,自燃带增大幅度与推进长度增加幅度比例为0.7,该比例比推进长度在35m55m之间时高出133%,在回风巷一侧自燃带增大幅度与推进长度增加幅度比例为0.8,该比例比推进长度在35m55m之间时高出167%,在推进距离为150m时自燃带宽度达到80m,遗煤自燃危险性显着增大。因此,当推进距离超过55m以后,自然发火可能性增大,需要结合井下注氮来保证安全生产;(3)工作面在风量调整为最佳风量3000m3/min后,煤自燃危险性区域的范围在一定程度上得到了缩减,表现为散热带宽度减少了5m,氧化带宽度减少了15m,窒息带向工作面移动了20m;(4)当注氮量2000m3/h时,在进风巷一侧,散热带宽度大约为15m,比无注氮时下降了25%,氧化带为8m,比无注氮时下降了71.4%;在回风巷一侧,散热带宽度大约为4m,比无注氮时下降了33.3%,氧化带为11m,比无注氮时下降了64.5%,发现注氮明显降低了采空区的氧气浓度,使煤自燃危险区域变小,惰化效果显着。综合考虑采空区内防止煤自燃及巷道内作业人员的安全等因素后,选取最佳注氮量为2000m3/h。在靠近进风巷道一侧氧化带内距工作面35m处顺风注氮,惰化效果最佳。该文有图18幅,表14个,参考文献79篇。
李彦龙[7](2020)在《大倾角工作面采空区惰性气体扩散规律研究》文中研究说明我国大倾角煤层主要分布在四川、甘肃、新疆等西部地区。随着我国东部矿区赋存条件良好的煤层储量日渐枯竭,煤炭开采重心将向西部地区转移,大倾角煤层的开采比例将不断增大。煤层倾角大、厚度大,采空区遗煤多、分布不均匀,导致采空区防灭火工作较为复杂,在大倾角厚煤层分层开采情况下采取合理的采空区煤自燃防治技术尤为重要。本文从采空区空间惰化防灭火的角度出发,开展大倾角采空区灌注N2和CO2时惰性气体的分布规律研究,以确定惰化效果最佳的工艺参数,对矿井煤自燃防控具有一定的指导意义。本文以甘肃省华亭煤业集团有限责任公司东峡煤矿为研究对象,在前辈学者研究的基础上,简要分析了大倾角采空区空间分布形态,并以此为物理模型,搭建了大倾角工作面采空区惰气灌注物理相似模拟实验平台,通过物理相似模拟和数值模拟相结合的方法,研究了向大倾角工作面采空区灌注惰气时采空区O2浓度变化规律及惰气分布规律。研究表明:灌注N2时,在底板范围内,沿工作面走向N2扩散轮廓近似呈“L”型分布,距离工作面越远,N2影响的宽度越大;在垂直高度上,沿走向方向,N2浓度分布呈现高宽低窄的“倒梯形”分布。灌注CO2时,在底板范围内,CO2扩散轮廓近似呈“喇叭状”分布,其喇叭口即为灌注口;垂直高度上,从进风巷到回风巷,CO2影响高度在逐渐增高,但影响最高至距离底板12m的高度。根据东峡煤矿37121-1工作面开采的基本状况,简要分析了37121-1工作面采空区遗煤自然发火的因素,结合大倾角采空区惰气运移及分布规律,提出了采用在进风侧灌注CO2、在回风侧灌注N2的联合灌注惰气防灭火方案,对煤自然发火进行防控,并借助数值模拟,得到在回风侧灌注氮气流量为200m3/h、埋管深度为60m;在进风侧灌注CO2的流量为600m3/h、埋管深度为40m时,采空区惰化效果最佳。本文共包含36张图、12个表格、85篇参考文献。
姜文[8](2019)在《采空区气体流动压损计算模型与实验》文中研究指明本文采取理论推导与实验实测相结合的方法,对采空区防灭火气体流动压力损失规律进行研究。为了解决结构复杂采空区的流动阻力计算问题,本文提出了三种新的多孔介质物理模型。该物理模型为长宽高均为2倍大球径正方体、8个大径球、1个小径球、6个小径半球及其空腔而围成的立体结构。根据孔隙率相等和单周期流动的原则,切割该多孔介质物理模型而构建出最小流动单元。基于平均速度的假设,应用流体力学Navier-Stokes方程组,简化最小流动单元流场为一维流动,推导出最小流动单元内平均速度与惯性力、粘性力和压力梯度的四段函数表达式。在MATLAB上,应用该四段函数表达式,数值计算了气体粘性系数对四阶段压力梯度的影响;采用长度比权重方法,得到了最小流动单元压力损失的计算式。利用排水法,测定出采空区实验台的采空区孔隙率,建立了与模型试验台孔隙率相同的理论模型,为后续实验验证提供了计算模型。通过对采空区流动模型进行推导和采空区实验模型进行实测,得出采空区气体流动压力损失规律,对比分析,结果表明实验与模拟结果基本相一致,论证了计算模型的可靠性。所得计算结果与工程应用对比表明,采空区气体微流动的压力损失满足平均速度二次关系式,并改进了Forchheimer模型。本文提出的多孔介质物理模型及其最小流动单元方程,将为防治采空区遗煤自燃提供新的参考。
罗宇[9](2019)在《山西新景矿15028工作面防灭火技术研究与应用》文中研究表明由于放顶煤开采高瓦斯易自燃煤层时,采空区遗煤多、漏风严重,加之采空区有大量瓦斯,导致矿井危险性增高。因此,研究高瓦斯易自燃煤层矿井的通风防灭火技术是很有必要的。本论文针对山西新景矿15028综采放顶煤工作面,结合实验室测试、现场实测以及数值模拟等多种研究方法,分析了15028工作面的危险因素,从而提出了针对15028综放顶煤工作面的煤自燃综合防治技术。本文主要取得的成果如下:(1)利用指标气体试验系统进行试验,得到煤层煤样指标气体浓度随温度的变化趋势,对自然发火指标气体产生的温度条件进行分析,对一氧化碳、烯烷比(乙烯/乙烷)等指标的变化规律进行探究,确立煤自燃预测预报指标为CO,C2H4,辅助指标为C2H4/C3H8的值。(2)采用束管监测系统、气相色谱仪分析相结合的方式,准确的对采空区内的氧气浓度进行测定。根据气体浓度的变化,揭示采空区煤自燃的变化规律,得出15028采空区自燃“三带”的分布情况。(3)针对工作面不同开采时期采空区煤自燃的灾害特点,形成了不同时期分阶段防治的防灭火技术体系。针对回采前期,提出了调整高抽巷瓦斯抽采流量减少采空区漏风及埋管注浆防灭火的方法。针对中期,对上下隅角封堵、每个月工作面架间注凝胶形成隔离带、大流量灌注氮气惰化采空区和灌注三相泡沫覆盖采空区。针对工作面回采结束后,采取了多种惰性气体相结合的防灭火方法,对老采空区进行预防治理。该论文有图31幅,表16个,参考文献71篇。
王岳[10](2019)在《巴彦高勒煤矿窄煤柱沿空掘巷防灭火技术研究》文中研究表明本文以内蒙古巴彦高勒煤矿311202工作面回风巷沿空掘进过程中出现的自然发火问题为研究背景,根据现场实际情况,提出6m窄煤柱布局模式。在研究过程中,首先依据极限平衡理论验证了该方案的合理性,其后通过PFC数值模拟了窄煤柱内部裂隙发育情况,得到了煤柱内部裂隙动态发育规律,最后依据理论分析、模拟分析结果以及现场实际监测,制定了巴彦高勒煤矿窄煤柱沿空掘进防灭火技术方案。首先,根据巴彦高勒煤矿的地质概况,分别从增强巷道稳定性、减少煤炭资源浪费以及降低自然发火危险性等三方面分析了选用窄煤柱沿空掘巷的必要性,根据窄煤柱的受力状态分析,经过公式微分推导,得到适合巴彦高勒煤矿的窄煤柱尺寸为5.48-6.33m,因此,依据其稳定性要求,选用6m窄煤柱开采以满足现场实际需求。其次,为了研究窄煤柱内部裂隙演化规律,根据前人推导的宏细观参数转换经验公式,采用PFC颗粒流数值模拟技术,得到了窄煤柱100m区间内裂隙演化规律。结果表明,煤柱在沿空掘进期间主要分为4个裂隙演化区域,按照距离掘进面距离可依次划分为裂隙扩大区、裂隙最大值区、裂隙减小区、裂隙稳定区。并通过对各个分区区段长度的研究,发现大面积漏风通道处于距离掘进面35-50m区域内,为采空区防灭火工作提供了现场数据基础。同时,为实时监测采空区内流场及温度场分布,设计了通过窄煤柱向311201工作面采空区敷设束管及温度检测系统的现场实施方案,根据温度及气体将采空区测点划分为正常测点及存在自然发火危险测点区域。根据对煤柱束管检测系统所得数据分析,划分出距掘进面170m范围的潜在火区,认为在该范围内遗煤存在较高自然发火倾向性。最后,根据巴彦高勒煤矿现有的防灭火措施,结合上述研究结果,并根据现场出现自然发火危险区域,制定出喷涂堵漏与均压防灭火、灌浆防灭火、注惰性气体防灭火相结合的技术性防灭火措施,保障了 311202回风巷的安全高效掘进。上述研究成果对于类似矿井窄煤柱沿空掘巷时期的防灭火工作具有重要的工程指导意义。
二、新型注氮工艺的研究与实施(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型注氮工艺的研究与实施(论文提纲范文)
(1)榆北曹家滩煤矿易自燃特厚煤层采空区防灭火技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤炭自燃机理过程 |
1.2.2 煤的自燃影响因素 |
1.3 煤的自燃防治技术 |
1.3.1 预测预报技术 |
1.3.2 防灭火技术 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 榆北曹家滩煤矿概况 |
2.1 地质概况 |
2.1.1 井田地质情况 |
2.1.2 曹家滩井田构造与断层 |
2.2 井田水文地质 |
2.2.1 地表水文特征 |
2.2.2 含隔水层水文地质特征 |
2.2.3 曹家滩矿水文地质类型划分 |
2.3 曹家滩矿煤层及煤质 |
2.4 开拓开采及通风 |
2.5 曹家滩矿井采空区情况 |
2.5.1 采空区遗煤情况 |
2.5.2 采空区漏风情况 |
2.6 本章小结 |
3 曹家滩2-2 煤层自燃特性及指标气体 |
3.1 煤层自燃倾向性 |
3.2 曹家滩2-2 煤层自燃标志气体及临界值 |
3.2.1 实验原理 |
3.2.2 实验装置及过程 |
3.2.3 实验条件 |
3.3 煤自燃标志性气体分析 |
3.3.1 标志气体 |
3.3.2 气体产生情况 |
3.4 实验结果分析 |
3.4.1 耗氧速度分析 |
3.4.2 气体产生率 |
3.4.3 临界温度和干裂温度 |
3.5 指标气体及临界值 |
3.6 本章小结 |
4 曹家滩采空区自燃三带测定及漏风规律研究 |
4.1 采空区不同气体浓度及漏风强度分布规律 |
4.1.1 采空区不同气体浓度分布 |
4.1.2 工作面采空区漏风强度分布规律 |
4.2 采空区自燃“三带测定 |
4.2.1 自燃三带划分 |
4.2.2 采空区自燃危险区域划分方法和步骤 |
4.2.3 曹家滩矿122106 采空区自燃危险区域 |
4.3 工作面极限推进速度 |
4.4 本章小结 |
5 曹家滩煤矿采空区自燃防治技术 |
5.1 煤层自燃指标性气体研究分析 |
5.2 采空区自燃预警体系 |
5.2.1 预报系统 |
5.2.2 预警系统 |
5.3 采空区自燃防治体系 |
5.3.1 喷洒阻化剂 |
5.3.2 灌浆防灭火 |
5.3.3 预防性注氮 |
5.3.4 堵漏风防灭火 |
5.4 本章小结 |
6 曹家滩矿井122106 工作面防灭火应用 |
6.1 122106 工作面概况 |
6.2 工作面防灭火系统 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)石炭纪特厚煤层工作面自燃火灾综合治理技术实践研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和依据 |
1.2 研究目的和意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 煤自燃理论 |
1.3.2 煤自燃机理研究技术 |
1.3.3 煤层自燃防治技术 |
1.4 研究的主要内容与方法 |
1.4.1 研究主要内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究技术路线 |
第2章 相关理论基础 |
2.1 煤的自燃倾向性实验过程 |
2.2 煤层最短自燃发火期数学模型 |
2.3 采空区自燃“三带”理论 |
2.3.1 采空区煤炭自燃理论 |
2.3.2 采空区自燃“三带”理论 |
2.3.3 采空区自燃“三带”环境影响因素 |
第3章 金庄煤业矿井概况及自燃倾向性鉴定情况 |
3.1 矿井概况 |
3.1.1 交通位置 |
3.1.2 地形、地貌 |
3.1.3 地面水系 |
3.1.4 气象特征及地震情况 |
3.2 井田地质构造 |
3.3 煤层及煤质 |
3.3.1 含煤地层 |
3.3.2 主采煤层 |
3.3.3 煤质 |
3.4 煤层开采技术条件 |
3.4.1 岩石的工程地质特征 |
3.4.2 瓦斯 |
3.4.3 自燃 |
3.5 金庄煤业煤层自燃倾向性鉴定情况 |
3.5.1 鉴定结果 |
3.5.2 金庄煤业煤自燃的标志性气体 |
3.5.3 金庄煤业最短自然发火期解算结果 |
第4章 金庄煤业3-5 合并层综放面采空区自燃“三带”测定 |
4.1 金庄煤业8201 综放面概况 |
4.2 8201 综放面采空区束管监测系统及堵漏措施 |
4.3 注氮、端头堵漏条件下采空区自燃“三带”参数 |
第5章 金庄煤业3-5 合并层综放面自燃“三带”数值模拟 |
5.1 数值模拟3-5 合并层综放工作面采空区数值模拟理论 |
5.2 3-5 合并层综放工作面采空区自燃“三带”数值模拟结果 |
5.3 采空区自燃“三带”划分 |
5.4 金庄煤业8201 综放面合理推进速度的确定 |
第6章 金庄煤业煤自燃综合防治技术措施 |
6.1 注氮防灭火工艺和方法 |
6.1.1 注氮工艺 |
6.1.2 注氮方式 |
6.1.3 注氮流量的确定 |
6.1.4 制氮机参数 |
6.1.5 相关的输氮管路设计 |
6.2 初采期间喷洒阻化剂 |
6.2.1 阻化剂的浓度 |
6.2.2 喷洒系统 |
6.2.3 阻化剂喷洒工艺 |
6.2.4 阻化剂喷洒地点 |
6.2.5 参数计算 |
6.2.6 阻化剂喷洒要求 |
6.3 端头封堵 |
6.4 注浆防灭火 |
6.5 束管监测 |
6.5.1 完善束管火灾监测系统 |
6.5.2 测点的设置 |
6.5.3 火灾监测系统管路的敷设 |
6.5.4 人工检测 |
6.6 安全技术措施 |
第7章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
(3)神东矿区煤层群开采自然发火规律及防控技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
2 浅埋藏厚煤层顶板冒落漏风裂隙演化规律 |
2.1 覆岩裂隙发育机理分析 |
2.2 试验区概况 |
2.3 上覆岩层关键层判定 |
2.4 工作面采空区遗煤运移与分布相似模拟实验 |
2.5 本章小结 |
3 浅埋煤层群立体漏风规律研究 |
3.1 浅埋煤层群漏风规律测试方案 |
3.2 近距离煤层群地表漏风规律测试研究 |
3.3 深部区开采地表漏风测试研究 |
3.4 层间与本层漏风规律测试研究 |
3.5 周边小煤窑漏风规律测试研究 |
3.6 其他漏风影响因素分析 |
3.7 近距离煤层群立体漏风规律分析 |
3.8 本章小结 |
4 煤自然发火规律及自燃特性参数测定 |
4.1 煤自燃基础参数测定 |
4.2 煤自然发火标志气体指标 |
4.3 煤自燃临界氧浓度测定 |
4.4 本章小结 |
5 浅埋易自燃煤层群采空区自燃“三带”时空演化规律 |
5.1 采空区自燃“三带”划分方法 |
5.2 采空区自燃“三带”测定 |
5.3 采空区自燃“三带”分布 |
5.4 采空区自燃“三带”数值模拟 |
5.5 本章小结 |
6 浅埋易自燃煤层群自然发火防治技术 |
6.1 采空区联合注浆封堵预防煤自燃技术 |
6.2 大流量液氮防灭火技术 |
6.3 浅埋藏近距离煤层开采防灭火技术体系构建 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附件 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)白洞矿井综采采空区遗煤自燃防治技术研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 采空区遗煤自燃的危害性 |
1.1.3 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内对防灭火技术的研究前景 |
1.2.2 国内对防灭火技术的研究现状 |
1.2.3 国外对防灭火技术的发展动态 |
1.2.4 国内外目前技术所存在的问题 |
1.3 主要研究内容、目标、方案及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究方案 |
1.3.4 创新点与关键技术说明 |
1.3.5 技术路线 |
2 矿井概况 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 矿井地质特征 |
2.1.2 矿井自然气候状况 |
2.1.3 煤炭自燃概况 |
2.1.4 自燃特点分析 |
2.2 盘区布置 |
2.2.1 采煤方法 |
2.2.2 盘区巷道布置 |
2.2.3 盘区巷道通风 |
2.3 白洞矿综采工作面综合性分析 |
2.3.1 综采采煤方法优缺点分析 |
2.3.2 综采采空区漏风影响分析 |
2.4 本章小结 |
3 综采采空区遗煤自燃监测与预报 |
3.1 白洞矿井煤层自燃性及其致灾分析 |
3.1.1 煤的自燃倾向性分析 |
3.1.2 煤尘爆炸分析 |
3.1.3 瓦斯爆炸分析 |
3.2 白洞矿综采采空区自燃监测与预报 |
3.2.1 综采采空区自然发火关因素分析 |
3.2.2 综采采空区标志性气体监测方法 |
3.2.3 综采采空区束管监测系统 |
3.2.4 综采采空区自然发火预报 |
3.3 本章小结 |
4 综采采空区漏风检测技术研究 |
4.1 矿井漏风分析及其危害 |
4.2 示踪技术检测矿井漏风 |
4.2.1 示踪技术检测漏风的基本原理 |
4.2.2 通过定量释放SF6检测矿井漏风原理 |
4.2.3 示踪技术的应用 |
4.3 采空区漏风研究 |
4.4 本章小结 |
5 均压、喷浆堵漏、灌浆技术应用与研究 |
5.1 易自燃的巷道类型分析 |
5.2 综采采空区遗煤自燃分析 |
5.3 矿井防灭火技术 |
5.4 防灭火技术确定分析 |
5.4.1 白洞矿8108综放面发火情况分析 |
5.4.2 白洞矿8108综放面防灭火治理技术及效果分析 |
5.5 白洞矿井防灭火技术应用效果研究 |
5.6 本章小结 |
6 采空区注氮技术应用与研究 |
6.1 采空区遗煤防灭火技术依据与计算 |
6.1.1 技术改进依据 |
6.1.2 注氮流量的计算 |
6.1.3 制氮设备的确定 |
6.1.4 输氮管路的确定 |
6.1.5 注氮工艺 |
6.1.6 现场实验技术难点 |
6.2 采空区遗煤注氮防灭火技术的效果研究 |
6.3 对提出的技术优劣性研究 |
6.3.1 防灭火技术优点 |
6.3.2 防灭火技术缺点 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)袁店一井采空区注氮效果考察及优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 822工作面注氮防灭火效果现场考察 |
2.1 822工作面概况 |
2.2 822工作面采空区自燃“三带”实测 |
2.3 采空区温度及气体成份变化规律分析 |
2.4 822工作面采空区自燃“三带”划分 |
2.5 采空区注氮效果分析 |
2.6 本章小结 |
3 采空区覆岩冒落压实状况对自燃“三带”影响研究 |
3.1 数值模拟软件简介 |
3.2 开挖模型的建立 |
3.3 数值模拟结果及分析 |
3.4 冒落压实状况对采空区自燃“三带”的影响 |
3.5 本章小结 |
4 822采空区注氮条件下氧气浓度场数值模拟 |
4.1 Fluent简介 |
4.2 数学模型 |
4.3 几何模型及边界条件 |
4.4 采空区注氮模拟结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 袁店一井822工作面注氮防灭火技术优化设计 |
5.1 不同注氮位置下氧浓度的分布及最佳注氮位置的选择 |
5.2 不同注氮量下氧浓度的分布及最佳注氮量的选择 |
5.3 注氮防灭火工艺的改进 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)塔山矿远距离瓦斯抽采对采空区煤自燃规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 本文研究路线 |
2 塔山矿综放面采空区煤自燃危险区域分布规律 |
2.1 塔山矿8204-2综放面概况 |
2.2 煤自燃危险区域测试方案 |
2.3 本章小结 |
3 采空区数学模型及物理模型的建立 |
3.1 数学模型的建立 |
3.2 物理模型的建立 |
3.3 工作面模拟边界条件的建立 |
3.4 本章小结 |
4 远距离瓦斯抽采对采空区煤自燃危险区域的影响 |
4.1 FLUENT软件的介绍 |
4.2 远距离瓦斯抽采对煤自燃危险区域分布的影响 |
4.3 远距离瓦斯抽采条件下不同推进长度对煤自燃危险区域的影响 |
4.4 远距离瓦斯抽采条件下风量调整对采空区煤自燃危险区域的影响 |
4.5 本章小结 |
5 注氮惰化对远距离抽采条件下采空区煤自燃危险区域影响效果研究 |
5.1 8204-2工作面注氮惰化系统 |
5.2 不同注氮量对煤自燃危险区域的影响研究 |
5.3 不同注位置对煤自燃危险区域的影响研究 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录1 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)大倾角工作面采空区惰性气体扩散规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究存在的主要问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
2 矿井概况与大倾角煤层工作面采空区空间形态分布研究 |
2.1 矿井概况及37121-1工作面基本情况 |
2.2 大倾角煤层工作面采空区空间分布研究 |
2.3 本章小结 |
3 大倾角工作面采空区惰气灌注相似模拟实验研究 |
3.1 大倾角工作面采空区惰气灌注相似模拟实验平台搭建 |
3.2 大倾角工作面采空区惰气灌注相似模拟实验结果及分析 |
3.3 大倾角采空区O_2浓度分布及惰气运移规律分析 |
3.4 本章小结 |
4 大倾角工作面采空区惰气灌注数值模拟研究 |
4.1 大倾角工作面采空区数学模型的建立 |
4.2 大倾角工作面采空区几何模型建立 |
4.3 模拟过程及结果分析 |
4.4 模拟灌惰时大倾角采空区O_2浓度分布 |
4.5 大倾角工作面采空区惰气灌注相似模拟实验及数值模拟结论分析 |
4.6 本章小结 |
5 东峡煤矿联合灌注N_2和CO_2防灭火方案研究 |
5.1 37121-1工作面自然发火分析 |
5.2 东峡煤矿37121-1工作面联合灌注惰气方案选择 |
5.3 联合灌注惰气数值模拟研究 |
5.4 37121-1工作面联合灌注惰气系统布置 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)采空区气体流动压损计算模型与实验(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多孔介质渗流力学回顾 |
1.2.2 采空区流体流动规律概述 |
1.2.3 多孔介质模型研究 |
1.2.4 各种防灭火方法及其优缺点 |
1.2.5 采空区注氮防灭火研究现状 |
1.2.6 研究目前还存在的问题 |
1.3 研究意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 小结 |
第二章 采空区流动单元模型提出 |
2.1 采空区 |
2.1.1 采空区物理结构特点 |
2.1.2 采空区多孔介质及其量化描述 |
2.2 模型的建立 |
2.2.1 八球夹置一实心小球模型 |
2.2.2 八球夹置空心小球模型 |
2.3 最小流动模型与最小流动单元 |
2.4 小结 |
第三章 气体流动阻力损失理论推导 |
3.1 氮气流经采空区的阻力分析 |
3.1.1 惯性阻力 |
3.1.2 粘性阻力 |
3.2 基于“八球夹置实心小球”模型的公式推导 |
3.2.1 四个流动阶段 |
3.2.2 最小流动单元的微流动模型 |
3.2.3 四个不同阶段的微流动模型及数值计算 |
3.3 基于“八球夹置空心小球”模型的公式推导 |
3.3.1 第一流动阶段 |
3.3.2 第二流动阶段 |
3.3.3 第三流动阶段 |
3.3.4 第四流动阶段及四阶段阻力损失计算 |
3.4 基于“八球夹置空心小球”模型的公式推导 |
3.4.1 第一流动阶段 |
3.4.2 第二流动阶段 |
3.4.3 第三流动阶段 |
3.4.4 第四流动阶段及四阶段阻力损失计算 |
3.5 小结 |
第四章 模型实验研究 |
4.1 系统搭建与实验测定仪器仪表 |
4.1.1 采空区流场实验系统 |
4.1.2 主要仪器仪表及性能 |
4.2 计算模拟分析与实验参数确定 |
4.3 实验方案及实施步骤 |
4.3.1 具体实验方案 |
4.3.2 实验实施步骤 |
4.4 小结 |
第五章 理论模型验证 |
5.1 实验结果分析 |
5.1.1 第一工况 |
5.1.2 第二工况 |
5.1.3 第三工况 |
5.1.4 第四工况 |
5.2 检定过程中测量误差分析及判断 |
5.3 小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
致谢 |
(9)山西新景矿15028工作面防灭火技术研究与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外煤自燃及防治研究现状 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
2.15028 工作面概况及煤自燃因素分析 |
2.1 15028 工作面概况 |
2.2 工作面煤自燃因素分析 |
2.3 综放面采空区煤自燃特点及规律 |
2.4 本章小结 |
3.工作面煤自燃指标性气体研究 |
3.1 工作面自然发火指标气体 |
3.2 选择指标气体原则 |
3.3 实验设备 |
3.4 实验过程 |
3.5 15#煤层煤样分析 |
3.6 本章小结 |
4.采空区煤自燃“三带”测试研究 |
4.1 采空区煤自燃“三带”划分方法 |
4.2 技术特点以及关键仪器 |
4.3 测试线路保护装置 |
4.4 管路铺设及测点布置 |
4.5 采空区“三带”划分结果 |
4.6 采空区“三带”数值模拟 |
4.7 本章小结 |
5.工作面综合防灭火技术及应用研究 |
5.1 回采初期 |
5.2 回采中期 |
5.3 采后封闭期 |
5.4 本章小结 |
6.结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)巴彦高勒煤矿窄煤柱沿空掘巷防灭火技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 国内外研究现状 |
1.2 本文研究内容及创新点 |
1.3 研究方法与技术路线 |
2 沿空掘巷窄煤柱稳定性研究 |
2.1 矿井概况 |
2.2 煤柱受力状态分析 |
2.3 窄煤柱破坏形式分析 |
2.4 窄煤柱合理宽度分析 |
2.5 本章小结 |
3 基于PFC3D数值模拟的窄煤柱裂隙演化规律研究 |
3.1 PFC3D模拟理论及模型的建立 |
3.2 311201工作面回采覆岩变形及孔隙率变化规律 |
3.3 沿空掘巷窄煤柱裂隙演化规律模拟研究 |
3.4 沿空掘进巷道煤柱裂隙现场观测 |
3.5 沿空掘巷期间煤柱裂隙发育规律分析 |
3.6 本章小结 |
4 超长沿空掘进期间煤自燃危险区域现场测定 |
4.1 超长沿空掘进煤自燃危险区域现场监测措施 |
4.2 超长沿空掘进煤自燃危险区域现场监测数据 |
4.3 超长沿空掘进煤自燃危险区域 |
4.4 本章小结 |
5 防灭火技术综合运用 |
5.1 正常掘进期间防灭火技术 |
5.2 火区灭火技术 |
5.3 自然发火处置步骤 |
5.4 现场防灭火措施的应用 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、新型注氮工艺的研究与实施(论文参考文献)
- [1]榆北曹家滩煤矿易自燃特厚煤层采空区防灭火技术研究[D]. 王振兴. 西安科技大学, 2020(02)
- [2]石炭纪特厚煤层工作面自燃火灾综合治理技术实践研究[D]. 宫彪. 太原理工大学, 2020(01)
- [3]神东矿区煤层群开采自然发火规律及防控技术研究[D]. 汪腾蛟. 辽宁工程技术大学, 2020
- [4]白洞矿井综采采空区遗煤自燃防治技术研究与应用[D]. 焦世雄. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [5]袁店一井采空区注氮效果考察及优化[D]. 段宇建. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]塔山矿远距离瓦斯抽采对采空区煤自燃规律研究[D]. 王栋. 中国矿业大学, 2020
- [7]大倾角工作面采空区惰性气体扩散规律研究[D]. 李彦龙. 中国矿业大学, 2020(01)
- [8]采空区气体流动压损计算模型与实验[D]. 姜文. 湖南科技大学, 2019(05)
- [9]山西新景矿15028工作面防灭火技术研究与应用[D]. 罗宇. 中国矿业大学, 2019(04)
- [10]巴彦高勒煤矿窄煤柱沿空掘巷防灭火技术研究[D]. 王岳. 山东科技大学, 2019(05)