大倾角工作面采空区遗煤破碎与自燃特性实验研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linqingxia15
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大倾角工作面采空区由于倾角大、垮落方式独特,导致采空区遗煤自燃较为隐蔽,自燃防治难度加大,同时由于大倾角采空区遗煤承压状态不同,破碎程度不同,且煤承压破碎特征尚不明确,存在大倾角采空区遗煤自燃监测难度大、准确性低,相关理论与实验研究结果对相关问题描述准确性欠佳的问题。因此,有必要开展大倾角采空区遗煤承压破碎特征与自燃规律实验研究,确定大倾角工作面采空区遗煤自燃规律,为大倾角遗煤自燃防治提供理论支撑。基于此,开展了大倾角工作面采空区应力分布特征数值模拟研究,并展开承压破碎特征实验研究,进而进行承压破碎煤的自燃实验研究和相似采空区遗煤自燃实验研究,最终确定采用遗煤自燃升温规律与自燃危险区域分布特征。研究结果表明:10-20mm粒度块煤平均压缩比分别为17%-40%,块煤的碎胀系数2.15-1.34,垂直应力2.76-22.06 MPa条件下平均压碎比为69.5%-86.6%,破碎后粒径5.0mm的质量比例与载荷呈显著负相关性,低于该粒径的质量比例与载荷之间具有显著正相关性。氮气环境下物理加热升温过程中,煤样温度随炉温(气流温度)以100℃为分界,具有先二次函数,后三次函数的非线性增长规律,氮气流量大小对煤样中温度的分布具有显著影响。空气环境下,遗煤氧化过程中,承压破碎煤的耗氧速率、CO产生速率、放热强度与压碎粒径质量比例之间是具有指数函数关系;不同漏风条件下,煤样的氧化温度也具有显著的空间位置差异性特征;风量120-1000mL/min条件下煤温40-70℃阶段内的表观活化能分别为 20.13kJ/mol、23.29 kJ/mol、14.57 kJ/mol、8.92 kJ/mol、19.29 kJ/mol。基于氮气和空气气氛环境下通过开展快速程序升温实验确定煤绝热氧化特征的5个假设,提出以空气与氮气环境的温差减去氮气环境对应温度氧化放热升温量计算绝热氧化放热升温量的方法。经计算在风量250mL/min、500mL/min、1000mL/min条件下的绝热自然发火期分别为:626.3h、274.4h、180.1h。以1:200的比例设计和构建了基于程序升温的采空区遗煤自燃相似实验系统,该系统主要包括供气系统、相似采空区及程序升温系统、负压通风系统、温度监测与采集系统4个子系统,并在抽出式上行通风条件下,通过不同倾角分别与氮气、空气环境下遗煤升温规律的对比发现:大倾角工作面采空区回风侧,相比水平工作面在回风侧更容易自燃,且在该区域中自燃危险性较大的部位为与切顶线1/6-1/2工作面长度的区域,以及开切眼的上隅角为最显著。且倾向中心区域以距离切顶线向采空区深部1/6-1/3以浅区域比水平工作面下相对更容易因为氧化而升温。同时除大倾角工作面条件下进风侧(倾向下部)除靠近切顶线1/6工作面长度的小部分区域与水平工作面自燃危险性相似外,其它采空区深部区域均难自燃。该论文有图121幅,表54个,参考文献112篇。
其他文献
组合导航系统是用以解决室内外无缝定位问题的信息综合系统,其本质是基于信息融合与处理技术的多传感器多源信息融合的最优化系统。基于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)技术与惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)技术的组合导航技术以精度高、频率高、导航信息丰富等优势广泛应用于室外导航定位。超宽带(Ult
学位
学位
目的 中国儿童发展纲要和国民经济发展五年规划对儿童健康发展具有指导意义,本研究探讨其对儿童健康关注重点的变迁,为日后儿童健康政策的制定提供思路。方法 采用内容分析法,基于NVivo软件对儿童发展纲要进行词频分析,对国民经济发展五年规划进行编码分析,并将不同时间发布的儿童纲要与五年规划内容进行比较分析,归纳出政策关注点的演变图。结果 儿童发展纲要中重视儿童全面发展的价值理念,从关注儿童生存转向儿童发
我国于2016年发射了高分三号(GF-3)SAR卫星,填补了我国民用高分辨率合成孔径雷达卫星的空白,标志着我国高分辨率SAR对地观测能力的初步形成。据统计,未来即将发射的SAR卫星将要占据发射卫星总数的一半,SAR遥感卫星将成为遥感卫星的主流传感器。尽管SAR遥感卫星发展迅速,但SAR观测数据的处理分析以及应用研究相对滞后,如何实现SAR遥感卫星地物的有效识别与分类,是目前SAR应用研究的重点。海
为揭示煤矿灾害孕育、发展、发生及演化的本质规律,开辟煤矿灾害主动安全防控的新途径,采用理论分析、现场监测与工程试验相结合的研究方法,建立了适用于描述煤矿安全问题的煤矿安全结构模型。构建了煤矿灾害安全结构的危险性度量、预测及主动管控的理论体系,并将其应用于煤矿回采工作面瓦斯浓度的主动管控中。主要研究成果如下:建立了煤矿生产环境的拓扑结构和生产活动的拓扑结构,并基于因素空间理论,构建了承载煤矿环境状态
股票价格趋势有时并不能完全遵循传统资产定价理论的假设呈现随机游走的状态,而是呈现出非理性的异常波动现象。投资者有时会受情绪的驱动做出非理性的投资决策,因此应重视异象背后投资者的有限理性和非理性的研究。异质信念是投资者对于市场价格的不同预期,投资者情绪是投资者短期内受到信息冲击的反应最终体现在投资行为上,两者相互影响,在某种程度上使资产价格产生偏移。目前分别研究投资者情绪和异质信念对资产定价的文献较
综采工作面是矿井粉尘污染最严重的区域之一,而综采面粉尘主要来源于采煤机割煤与支架移动。综采设备功率大、切割速度快等因素导致煤体被破碎过程产生大量煤尘,严重威胁工作人员的健康。尽管国家对煤尘治理工作重视程度不断提高,仍有许多煤矿在煤尘治理方面存在理论知识薄弱、主观经验性强、除尘技术落后等问题。因此,为有效降低综采面煤尘污染,本文采用理论分析、现场测试、数值模拟与实验研究相结合的方法,对综采面煤尘运移
本文以辽东岫岩地区中生代侵入岩为研究对象,利用锆石LA-ICP-MSU-Pb定年,确定该地区中生代岩浆岩侵位年代,并通过其岩石学、年代学、地球化学特征,探讨它们的岩浆来源及构造背景。综合区域上中生代侵入岩分布特点与性质,进一步探讨岫岩地区中生代期间的岩浆活动期次、构造演化等地质意义。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果显示,岫岩地区中生代岩浆活动可以分为晚三叠世、晚侏罗世与早白垩世三个期次。晚三
在采矿工程中,矿震产生的动载是诱发巷道冲击地压的一个重要因素,并且造成的巷道破坏程度往往比静载失稳型的冲击地压更为严重。本文针对这一问题,采用现场调研、统计分析、理论研究、相似模拟试验、数值模拟和现场试验相结合的研究方法,研究了矿震诱发巷道冲击地压的发生机制,进而提出矿震诱发巷道冲击地压软化区能量极值判别准则,给出了巷道冲击地压发生的临界软化区能量等指标,系统分析了围岩参量对冲击地压临界指标的影响