漳村矿沿空留巷综采面采空区与相邻老空区之间气体运移及遗煤氧化规律

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:handsomenijun
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
对于高瓦斯矿井,沿空留巷综采面受采动影响使得隔离采空区的煤柱破裂,导致两个采空区之间沟通,引起两个采空区之间大量漏风及老采空区积聚瓦斯的不断压出,一方面增加了两个采空区遗煤的自燃发火危险性,另一方面也可能导致综采面在回采过程中由于老采空区积聚瓦斯压出引起的瓦斯超限。因此,开展沿空留巷综采面采空区与相邻老空区之间的气体运移及遗煤氧化规律的研究具有十分重要的意义。本文基于漳村矿2603工作面以及2601老空区存在的相互影响及遗煤二次氧化等问题,结合数值模拟分析新老采空区易漏风点以及自燃位置,通过对漳村3#煤进行二次氧化实验研究,揭示二次氧化自燃规律以及自燃灾害危险性状况。主要研究内容如下:(1)通过数值模拟与现场观测相结合,开展不同供风量以及不同煤柱裂隙情况对新老采空区氧气浓度场和瓦斯浓度场分布的影响,分析采空区内易发生漏风形成自燃的区域。模拟结果发现,工作面小煤柱的漏风将导致2601老空区发生二次氧化。随着矿井供风量逐渐增大以及煤柱裂隙破碎程度增加,漏风增大;(2)对漳村3#煤进行初次氧化处理,即:在干空气下分别氧化升温至50℃、100℃、150℃、200℃,煤样在以上的氧化温度下分别维持6个时间,为30min、60min、90min、120min、150min、180min。之后对处理好的煤样进行二次氧化升温实验,测试分析氧化升温过程中各种气体生成物及自由活性基团的演变规律。通过程序升温-气相色谱联用,对初次氧化处理后的漳村3#煤样进行二次氧化升温实验,并与原煤氧化升温实验的氧化产物进行对比分析,其对比实验结果表明:经初次氧化升温至150℃以上的煤样,在二次氧化升温过程中的耗氧速率、CO浓度、CO2浓度以及C2H4浓度普遍大于原煤氧化升温过程中的耗氧速率以及气体产物浓度。对于漳村煤矿3#煤层,初次氧化升温至150℃以上的煤样,其二次氧化反应要比初次氧化更容易进行、自燃倾向性更大。初次氧化后的维持时间对二次氧化过程也有影响,实验表明:初次氧化50℃且在该温度下维持120min的煤样,二次氧化时耗氧速率以及气体产物浓度最大。同样的,对于初次氧化到100℃维持120min、初次氧化到150℃维持180min以及初次氧化到200℃维持30min的煤样,也呈现出二次氧化实验时的最快耗氧速率及产生最大的氧化生成物浓度。(3)基于原位电子自旋共振波谱技术,对初次氧化处理后的的漳村3#煤,进行二次氧化过程的自由基反应活性实验,并与原煤氧化升温过程的自由基反应活性进行对比。实验表明:对于初次氧化升温至150℃以上的漳村3#煤,再进行二次氧化过程中的自由基浓度、g因子值和线宽普遍大于初次氧化。说明在初次氧化温度接近煤样的自热分解点时,煤样在二次氧化的反应活性大大增加。初次氧化50℃且在该温度下维持150min的煤样,其二次氧化时自由基浓度以及g因子最大。同样的,对于初次氧化到100℃维持120min、初次氧化到150℃维持180min以及初次氧化到200℃维持30min的煤样,其二次氧化过程的自由基浓度及g因子最大。(4)对于初次氧化升温至150℃以上的漳村3#煤,其自燃倾向性增大,氧化活性增强。该论文有图45幅,表6个,参考文献84篇。
其他文献
空化是流体机械中常见的一种流动现象,它的出现会影响机械设备内流体流动的稳定性,诱发剧烈的压力脉动,破坏机械设备的稳定运行。本文通过理论分析与实验研究相结合的方法,针对非定常空化的流动和空化诱导的压力脉动两个问题进行研究,主要内容如下:基于文丘里管型水力空化试验台和图像采集系统,开展不同空化数下非定常空化流动实验,揭示了非定常空化结构组成,提取并分析了空化结构的特征量。研究结果表明:非定常空化流动过
学位
一直以来,用器物塑造人类文明记忆、引导人们行为方式是社会发展永恒的话题。在工业化大生产背景下,以追求销量为目的的形式化包装设计成为市场的主流,包装中以行为为导向的问题受到忽视。随着经济的快速增长,人们对于精神层面的满足和人性化的体验也有了更高的标准与需求。在这样的背景下,提出“行为引导”的交互式包装设计研究,以期通过恰当的设计语义,培养使用者良好的行为习惯,优化人与包装交互过程中的行为体验,对使用
学位
大学生网络话语伴随互联网发展而产生,主要指大学生在网络环境中使用的语言及其言说表达形式。大学生网络话语较之现实生活存在显著变化,反映着群体心理与社会文化的时代变迁。大学生是网络话语创造与使用的生力军,也是思想政治教育的主要对象。目前,大学生网络话语方式与现实语境下存在诸多差异,且呈现演进态势,为网络时代价值引领提出了全新课题,创造与使用中的次生价值问题对思想政治教育工作提出了显著挑战。当前,大学生
学位
我国西部深井开采中,普遍采用留设大煤柱护巷方式,煤层巷道受强烈采动影响,发生剧烈变形,有时被迫废弃。研究发现废弃巷道的大变形对一定范围内煤岩层有卸压效应,可以利用这一卸压效应在邻近区新掘巷道。本文以鄂尔多斯地区葫芦素煤矿20102副回风巷和20201回风巷为工程研究背景,进行了现场调研,推导了力学计算公式,开展了物理模型相似模拟实验,以及有限差分和离散元软件研究了最佳煤柱尺寸和巷间煤柱应力分布特征
学位
学位
随着我国煤矿等资源全面进入深部开采阶段,涌水突泥问题已经成为制约深埋资源开发的一大阻碍,尤其是深部空间的高水压、大流量、高固体颗粒含量的涌水事故,一旦发生极有可能造成灾难性后果,以目前的技术手段难以应对。为应对此类涌水事故,本文提出囊内注浆井巷应急封堵技术,将气囊安装到井筒内,发生涌水事故后迅速将砂浆灌注到气囊内固结形成稳定的止水塞,可以将涌水阻隔在塞体的一侧,具有施工灵活、反应迅速、对地下空间的
学位
南北共建园区是江苏省委、省政府统筹区域经济发展,加快苏北振兴的重大战略举措,是实行南北共建的重要载体和工作抓手,为推动产业转移和区域优势互补提供了契机和平台,对加快工业化、城市化、现代化进程,实现经济高质量发展,具有十分重要的意义。现阶段,政府在南北园区共建中仍处于主导地位,淮安市洪泽区本着“改革引领、开放合作、创新驱动、绿色发展”的建设原则,实施高水平的投资、现代化的治理、便利化的举措、努力实现
学位
线性摩擦焊是一种重要的焊接技术,其广泛应用于飞机发动机整体叶盘、空心叶片叶盘等的制造。线性摩擦焊电液伺服系统将线性摩擦焊技术与电液伺服控制技术相结合,其核心之处在于对被焊接件施加高频振动和力加载控制。因此,本文在北京机械工业自动化研究所项目“多功能高精度线性摩擦焊接试验研究”支持下,以线性摩擦焊电液伺服试验系统为研究对象,开展了线性摩擦焊电液伺服系统相关控制策略的理论与试验研究。首先,介绍了线性摩
学位
源文节选自《东北亚可持续发展:可再生能源与电力互联》,作者为国际再生能源机构。论文主要分析了东北亚各国的能源分布和电力形势,介绍了东北亚电力系统互联互通方案、电力系统一体化阶段模型及相关案例分析。认为电力系统一体化在经济和政治上是可行的,有利于环境改善、能源效率提高和区域能源合作。显而易见,原文本为信息型文本类型。信息型文本往往表现出忠实性的特征,简洁准确。这种翻译材料含有大量的专业术语、缩略语等
学位
自提出以来,“一带一路”倡议产生了非凡的效益,为中国深化改革、扩大开放、加强世界性国际合作提供了新的机遇。长期以来发展缓慢的中亚地区在这一进程中赢得了特殊的发展机会,在对外开放方面取得了新的进展。对经济政策不确定性及其后果的研究已经成为学术界的一个热门话题。通过传导效应,各国经济政策的不确定性影响到中国的经济运行,进而影响到世界其他国家。随着经济全球化的深入,出口的技术复杂度作为衡量整个产业出口技
学位