一、高瓦斯易燃特厚煤层综放开采高强度开放式抽放采空区瓦斯与自燃发火防治（论文文献综述）
宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城[1]（2021）在《我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展》文中提出综采放顶煤开采技术作为我国开采厚及特厚煤层的主要方法之一,其引入我国近40年来,放顶煤开采理论与技术实践在我国均取得了长足发展与进步。系统回顾与总结了我国在放顶煤技术领域所取得的标志性成就,结合综放工作面技术特征、理论演化逻辑与资源开采新理念,将其发展历程分为初期试验、发展成熟以及智能化无人开采3个阶段。主要针对综放采场支架与围岩关系以及顶板（煤）结构与稳定性、顶煤破碎运移放出规律、以及综放"三机"装备的进展4个方面核心内容,对我国综放技术的发展进行了总结;围绕综放采场支架与围岩关系以及顶板（煤）结构与稳定性问题,依据机采高度的变化描绘了我国学者关于该问题研究的基本历程;从顶煤破碎机理、综放采场顶煤冒放性分类评价以及顶煤放出规律理论3个方面,阐述了我国关于顶煤破碎运移放出规律的发展道路;放顶煤开采工艺研究方面,则从常规的综放工艺、特殊地质条件下综放工艺以及综放工序的时空配合关系展开,再现了我国学者的研究路线;同时简要阐述了综放"三机"装备的发展进程与最新成果。明晰了我国放顶煤技术的发展脉络与研究思路,分析并探讨了现阶段放顶煤开采理论与技术发展前沿的相关难题,为我国综采放顶煤技术的进一步发展提供了研究基础与思维启迪。
段新伟[2]（2019）在《断层区煤层自燃特性及防控体系研究》文中指出断层区工作面易自燃,防治难度大,论文针对断层影响煤自燃的效应不清,断层区与正常区煤自燃差异不明,断层区煤自燃三带和漏风情况未知,煤自燃分级预报和防控不科学等问题,运用实验室测试、物理相似模拟、Fluent数值模拟及现场综合分析相结合,围绕无断层和断层工作面覆岩垮落的差异性,最可能自燃区分布,构造煤多尺度孔隙特征与煤自燃特性,断层区工作面煤自燃三带分布和煤自燃分级防控展开研究。这对于断层区煤层自然发火防治具有重要的理论价值和实际意义,为矿井的安全高效生产提供了理论依据和技术支撑。论文通过无断层和有断层工作面开采的物理相似模拟,发现断层活化影响顶板垮落周期、冒落带高度和裂隙带发育。断层工作面顶板垮落周期比无断层工作面增加了两次,冒落带高度比无断层作面高了3.6m,裂隙带平均裂隙率（19.36%）高于无断层工作面（14.56%）。提出了断层直过工作面最可能自燃区为“两道两线+断层直过形成的三角煤和破碎煤岩堆积区”。遇断层工作面搬家的最可能自燃区为“两道两线”+“断层活化影响区”+“两道两线”。基于构造煤与原煤多尺度孔隙、热重与差示扫描量热等的综合测试,结果表明构造煤（孔径>100nm,孔径介于2-100nm和孔径<2nm）的累计孔容均大于原煤。构造煤比原煤具有更多的开放孔和墨水瓶型孔且连通度高,构造煤开放孔比表面积高于原煤。构造煤与原煤受热自燃都经历了失水反应失重、氧化反应增重和燃烧反应失重三个过程与吸热、放热两个阶段。但原煤氧化反应增重阶段的活化能是构造煤活化能的1.486倍;构造煤吸热阶段的吸热量小于原煤;原煤放热阶段的放热量大于构造煤。建立了断层工作面煤自燃危险区的模拟模型,模拟了大气压力、风量、地温、注氮步距及设置堵漏对采空区氧浓度场和温度场的分布影响。结果表明,进风巷风压降低会减少采空区漏风和漏风影响范围。地温升高时采空区内的漏风影响范围扩大且采空区易氧化升温。增阻堵漏和注氮均可使采空区的氧化自燃带变窄,延缓高温区的出现。确定出了构造煤的复合预测指标,基于现场实测和数据统计,把断层区煤自燃的危险划为安全、基本安全、自燃威胁、自燃危险四个级别。确定并提出了工作面防灭火四级响应参数及防控措施。
宋轶群[3]（2018）在《柳塔煤矿东部盘区综放开采工艺研究》文中研究表明柳塔煤矿东部盘区的特厚煤层具有赋存厚度不稳定、硬度较大、自然发火期短等显着特点,传统厚煤层开采技术用于开采此类煤层不甚合适。为了解决柳塔煤矿东部盘区的特厚煤层高效开采技术问题,本文对该盘区的综放开采方法进行了研究,取得的成果如下所述。（1）对该矿东部盘区的开采境界进行了划分,计算出了境界内的可采储量,确定了盘区生产能力和服务年限。（2）确定出了盘区巷道及生产系统布置方法,包括盘区巷道布置方法、盘区各生产系统布置方法、盘区内各种巷道的掘进方法和盘区主要硐室设计方法等。（3）确定出了盘区采煤方法,括采煤工艺方式、工作面基本参数计算,综放工作面回采率分析、机械化程度、采煤工艺及设备选择、工作面劳动组织和作业循环图表计算以及巷道回采布置方法等。（4）确定出了盘区运输系统布置方法与设备选择方法,包括盘区运输系统布置方法、盘区运输设备和大巷运输设备选择方法等。（5）确定出了盘区通风与安全技术,包括盘区通风方式的选择和盘区通风设计、安全技术措施制定和东部盘区综放开采安全性分析等。本文取得的研究成果,对实现神东矿区特厚煤层的高效开采、极大地提高煤炭资源回收率,具有很好的现实意义,可为神华集团在该区域内煤炭开采的发展方向和技术战略储备做出贡献。
王成[4]（2018）在《羊场湾煤矿煤柱尺寸优化及防灭火技术研究》文中提出针对极易自燃厚煤层,采用综放放顶煤方式开采能够有效的提高生产效率,但同时也带来了较为严重的自燃火灾威胁。采用窄煤柱沿空布置工作面不仅能够提高资源回收率,同时也有利于煤柱及巷道的支护。但由于煤柱尺寸较小,在裂隙较为发育的条件下,增加了煤层自燃威胁。本文进行了极易自燃煤层煤柱留设尺寸的研究,根据通防需要对煤柱尺寸进行了优化设计,明确了综放工作面采空区自燃“三带”危险区域,并构建了不同开采时期的防灭火技术措施。本文首先研究了羊场湾煤矿承压煤柱和让压煤柱的理论计算方法以及煤柱应力峰值位置的计算方法,确定出窄煤柱留设尺寸的范围;利用FLAC3D数值模拟建立模型,分别对6m、8m、35m三种煤柱留设方案进行模拟,从掘进期间巷道所受应力分布、回采期间巷道所受应力分布以及通防灾害防治角度三个方面进行综合分析,确定6m煤柱可以在喷涂加固的方式下兼顾防冲、通防、防治水等要求,而且能够最大化的对煤炭进行回收,从而确定6m煤柱方案为建议方案。其次,对极易自燃厚煤层综放工作面采空区危险区域进行划分,其综放工作面采空区自燃“三带”分布为散热带（0～10m）、氧化带（10m～150m）、窒息带（>150m）,并根据“三带”的划分,计算了最小安全推进速度。根据130205综放工作面实际开采过程对不同开采阶段制定了针对性的防灭火措施,其中工作面正常回采过程中采用采空区压注凝胶泡沫防灭火、温度和束管监测、综放工作面采空区抽放瓦斯等措施;缓慢推进期间采用设置粉煤灰-水泥泡沫隔离墙、降低工作面风量、加强采空区的注浆及束管监测等措施;工作面回撤期间采用喷洒汽雾阻化剂、优化通风、注智能凝胶等措施。通过极易自燃厚煤层综放工作面分阶段防灭火技术的实施,实现了对火灾隐患的有效预警和控制,保障了工作面及矿井的安全生产。
崔梓墨[5]（2018）在《错层位巷道布置采空区矿山压力与自然发火关系研究》文中研究表明工作面回采率偏低、采空区中浮煤较大易自然发火一直是放顶煤采煤法两个亟待研究和解决的重要问题。本文以西山煤电集团镇城底矿2#煤层错层位负煤柱巷道布置采煤法为工程背景,对易自燃煤层错层位负煤柱综放开采技术矿压显现特点及规律对采空区自然发火的影响展开分析与研究。本文在研究过程中应用了如下几种研究方法:理论分析与公式推导、实验室物理相似模拟实验、计算机数值模拟试验和工程现场实测数据采集及综合评估等,提出通过错层位采煤法改变巷道搭接形式来影响采空区垮落煤岩体碎胀系数、孔隙率及渗透率以达到提高回采率和利于防治采空区自然发火的目的。论文首先从厚煤层综放开采的重要性入手,分析了放顶煤开采过程中存在的两个主要问题,其次结合镇城底矿的实际开采情况整理与分析了关于煤炭自然发火的国内外研究现状、错层位采煤法研究的现阶段状况,在此前提下对本文的主要研究内容、方法及技术路线进行了明确。1、分析研究综放采空区自燃空间特性,通过对综放采空区自然发火三带及自燃危险区域进行分析,同时指出综放采空区多孔介质的概念、基本参数、裂隙形成理论及其渗流规律,发现:（1）国内外研究学者普遍认为采空区自燃三带在沿着回采工作面指向采空区深部方向划分为:散热带、氧化升温带和窒息带三部分;但是作为防治采空区自燃的重要基础,自燃三带的划分标准在目前的学术界还没有形成一个统一准则。（2）采空区多孔介质的重要概念及参数主要有:孔隙率、比面、弯曲率、固体颗粒尺寸（粒径分布）和孔隙尺寸等流动表征结构参数;以及速度、比流量、渗透率、饱和度、毛细压力等流动基本特性参数。（3）然后接着分析了采空区覆岩孔隙率的三维空间分布特点,运用弹性薄板弯曲理论计算未破断失稳岩层发生挠曲下沉量基础上,推导出计算采空区垮落带岩层和离层带岩层孔隙率的公式如下,并对公式进行了试用性验算:分析采空区主要气体组分及其渗流模型,对采空区破碎煤岩体漏风风流流态、孔隙率、风压梯度、渗流风量等有关漏风参数之间相互关系进行研究,得出:①巷道围岩破碎煤岩体形成多孔介质的漏风风流雷诺系数一般小于0.25,风流流态属于层流符合线性达西定律;②防止漏风导致自然发火可重点主要从降低风压梯度、风流流量及漏风介质的孔隙率和渗流系数等方面着手;③导致产生破碎煤岩体漏风风压的主要因素包括浮煤堆积造成氧化升温而形成的热力风压和煤柱稳定性受到影响而产生裂隙致其两侧产生的风压差;④错层位巷道布置下相邻工作面搭接处不留端头顶煤及巷道顶煤,即开采过程中大量减少了浮煤,使得热力风压减少而利于采空区防治漏风与自然发火。2、通过“砌体梁”理论、关键层理论、克希荷夫定理、塑性力学和胡克定律等,并考虑岩层垮落角对错层位采煤法采空区围岩应力分析与自然发火关系展开研究,得到主要结论如下:（1）对错层位采煤法覆岩基本顶在不同煤柱尺寸条件下建立了几种常见的力学模型,并对其支撑条件分别求解得到相应模型的弯矩峰值分布及其断裂步距计算公式;基于以上弯矩分布与计算公式分析了错层位采煤法三角煤柱区域受力和塑性区分布,修正得到三角煤柱区域塑性区最大发展深度计算公式:分析错层位采煤法围岩大、小结构形成及稳定性,得到接续工作面侧三角煤柱曲边上垂直应力计算公式:（2）结合以上错层位采煤法矿山压力特点力学分析基础,对其工作面不同开采阶段采空区漏风机理研究,认为错层位巷道搭接布置所产生三角煤柱起坡段侧煤岩体碎胀系数、孔隙率较传统放顶煤与分层开采相应区域其值变小,由达西定律可知风压梯度相同情况下的错层位采煤法三角煤柱侧漏风量亦会减小。但其接续工作面进风巷道顶板需要借鉴分层采采空区注浆办法防治自然发火。（3）错层位巷道搭接布置所产生的三角煤柱形式提高了工作面回采率,降低导致采空区自然发火遗煤量的产生。其采空区冒落带的煤柱起坡段孔隙率值低于采空区另一侧及传统放顶煤相应位置的孔隙率值,使得错层位采煤法冒落带孔隙率值在采空区空间呈现出一种不对称分布的新变化:（4）通过模糊数学与层次分析法原理建立了错层位采煤法自然发火危险性模糊评价模型,并计算得到煤层自然发火指数评定值从采用传统放顶煤的0.56（属于Ⅰ类危险）降低到采用错层位巷道布置采煤法的0.493（属于Ⅱ类危险）,即利于防治采空区自然发火。3、基于西山煤电集团镇城底矿2#煤层工程背景进行实验室物理相似模拟,分析开采过程中上覆岩层的垮落特征对垮落岩体碎涨系数、孔隙率及渗透系数的影响,并对比错层位留煤柱巷道布置和传统放顶煤留煤柱的稳定性和对漏风的影响,主要结论如下:（1）错层位采煤法由于接续工作面巷道位于首采面采空区下,采空区垮落后为上部岩层,大量减少松散浮煤堆积,削弱了热力风压造成的漏风而降低了巷道自然发火的可能性。（2）错层位采煤法接续工作面顶板进入周期性垮落阶段后,三角实体煤柱处于上工作面采空区内回风巷侧大结构下方,利于其保持稳定而防止漏风,但接续工作面顶板为垮落的岩体,漏风将大于传统放顶煤开采,需采取向工作面进风巷侧采空区注浆等措施,虽然存在一定漏风,由于起坡段不留顶煤亦可降低自然发火几率。（3）对比分析传统放顶煤留设煤柱及错层位巷道搭接下留设煤柱的稳定性,得出错层位采煤法留设煤柱的稳定性优于传统放顶煤开采,有效减少煤柱裂隙产生及其发展,利于防治由于煤柱两侧风压差产生漏风而导致自然发火。（4）基于相似模拟实验应变片对应力检测结果分析可以看出,错层位三角煤柱起坡处的采空区应力高于传统放顶煤开采,其相应区域孔隙率及渗透性降低。同时验证了错层位采煤法采空区冒落带孔隙率呈现不对称分布变化的理论分析。4、运用软件ANSYSR18.0并结合西山煤电集团镇城底矿2#煤层工程背景进行数值模拟实验,模拟分析了三种错层位巷道布置及传统放顶煤留煤柱布置煤层开采过程中垂直正应力及塑性区发展的分布情况,及其对煤岩体碎胀系数、孔隙率变化及渗透率等自然发火因素的影响,主要结论有:（1）通过留设煤柱达到防治巷道向相邻采空区漏风的效果,通过错层位巷道布置可以减小煤柱损失,提高煤炭回收率。错层位巷道布置下留设相同宽度的煤柱时较传统放顶煤对防治漏风更有利;经对比分析四种方案,得出针对于类似镇城底矿2#煤层易自燃条件来说,采空区自然发火的防治效果有:错层位负煤柱巷道布置>错层位零煤柱巷道布置>错层位留设5m煤柱>传统放顶煤留设5m煤柱。（2）错层位负煤柱综放工作面采空区不同位置处应力峰值不同,具体表现为:采空区中部受力>采空区下部起坡段受力>采空区上部受力,佐证了本文第四章物理相似模拟和第三章3.7节关于错层位三角煤柱起坡段区域碎胀系数、孔隙率及渗透率呈现新空间分布规律的结论,分析其主要原因是受到错层位起坡段区域采高渐小的影响。（3）基于方案2的数值模拟结果分析得出错层位负煤柱巷道布置综放工作面进风巷两侧围岩变形移近量大致相同;并且与进风巷相比,回风巷（起坡段）围岩变形量、围岩应力均较小,使其掘进和维护较容易,说明错层位负煤柱巷道搭接布置形式可以削弱巷道冒顶现象,有效的规避巷道高冒区发生火灾隐患。5、利用流体软件FLUENT并结合镇城底矿2#煤层实际工程条件以及错层位负煤柱条件下采空区孔隙率空间分布的新变化,模拟分析了错层位三维采空区渗流场、压力场和浓度场多场综合下气体组分的分布规律,包括相对静压力、速度矢量、组分浓度及自燃氧化带范围分布。主要结论有:（1）采场风流从进风巷流入,主要流经工作面与支架部分,经回风巷流出。进入采空区的漏风量的大小与采空区多孔介质的孔隙率和渗透率、采空区压力、采空区瓦斯涌出情况、进风侧的风流速度等因素有关。采空区漏风流的流进、流出分别自进风侧、回风侧完成,其流动范围主要为工作面周围的采空区浅部,且主要在相当于巷道高度的z平面高度范围内流动。在其他部分也有流动,但流速较小,且局部流场受气体浓度场影响。（2）由于U形通风是“一源一汇”的情况,顶板处风流也是流向工作面,进而从回风巷流出。（3）毗邻工作面上隅角的采空区相对静压力较小,形成了负压区,采空区各组分气体易聚集在毗邻工作面上隅角的位置。（4）采空区瓦斯总的分布规律是采空区深部CH4浓度高,靠近工作面侧的采空区CH4浓度低。采空区瓦斯在倾向一般是不对称的,进风巷侧CH4浓度低,而回风巷侧浓度高。（5）CH4、O2、CO和CO2在采空区浅部受进风侧的新鲜空气漏风影响,各自相应组分浓度低,而向着采空区深部方向上浓度逐渐增加;并且,O2、CO和CO2在采空区进风侧毗邻工作面下隅角处浓度大,而在采空区深部回风侧的浓度小,同时CO和CO2的浓度相对O2小很多。（6）采空区三角煤柱侧（回风侧）多孔介质孔隙率、渗透率比采空区另一侧（进风侧）较小,加之采空区深部受到工作面进、回风“一源一汇”大循环的影响远小于采空区浅部,导致在工作面倾向上,O2、CO和CO2浓度分布与CH4浓度分布相类似而呈现出不对称分布,即在回风侧（三角煤柱起坡段侧）浓度分布普遍高于采空区另一侧,而这种不对称性分布特点随着向采空区深部方向出现逐渐减弱的现象。（7）在不同z平面高度上的CH4、O2、CO和CO2分布规律有:在较低平面上,靠近工作面的采空区浅部各组分浓度较小且向回风侧聚集;而在较高平面上,浓度较大且受浮力作用,易聚集在采空区深部回风侧。（8）以漏风风速V漏<0.004 m/s的区域和氧气体积分数C氧>10%的区域的交集区域所划分出来错层位负煤柱采煤法采空区氧化自燃带范围分布。本文得到工程背景下采空区遗煤氧化自燃带范围在沿采空区倾向上是不对称的,且在进风侧的氧化带宽度要大于在回风侧（起坡段侧）的宽度。6、最后,本文结合错层位采煤法在镇城底矿实际应用时的巷道布置、工作面回采率、对漏风自然发火防治措施的分析,现场实地实测液压支架受力及运行状态、动态观测与采集采空区自燃指标气体数据,研究分析得到主要结论如下:（1）错层位负煤柱巷道布置可将工作面端头与区段平巷上方的顶煤采出,连同节省的区段煤柱,可提高回采率10%以上,并取得了可观的经济效益;由于没有了巷道顶煤和端头松散垮落的浮煤,将从根本上遏制传统放顶煤的巷道顶煤、工作面端头和相邻采空区的煤炭自燃,提出以提高回采率取消浮煤为防治自然发火根本前提的理念,本论文实现了通过改变巷道布置既提高了工作面回采率,又取消了浮煤实现了在易燃煤层防治自然发火。（2）现场实测工作面矿山压力特点发现,就工作面液压支架的工作阻力而言,从高到低依次为中部、下部、上部,支架上的工作阻力均没有超过其额定值。此现场实测结果侧面验证了错层位采煤法采空区冒落带的孔隙率分布不再是一般传统上对称的“铲子”状态,而是呈现出一种沿着三角煤柱一边低于采空区另一边的不对称空间分布规律。（3）在针对综放采空区多组分气体展开观测实验之后,获取了其内部的相关数据信息,并对其加以整体性剖析,得到气体组分和温度数据相应的立体云图和等值线图。从而使得错层位采空区隐蔽空间气体流场、温度场的改变排列规律及采空区自然发火规律的探究活动得以深度开展。（4）在错层位负煤柱布置采煤法的立体化系统中,工作面端头与相邻采空区不再留有垮落浮煤,只有少量的三角形实体煤损,使着火问题得到了根本性的好转,形成了以消除松散浮煤为基础的综合防治火技术。而在镇城底矿2#煤层多年实际应用生产中,没有发生过漏风自燃、巷道顶煤着火等自然发火问题。论文取得了如下创新点:1、分析了采空区垮落覆岩孔隙率的三维空间分布规律,推导出计算采空区垮落带岩层和离层带岩层孔隙率的公式,并对公式进行了试用性验算:2、按照传统的坐标系和原点位置,定义巷道左下帮位置坐标值为所留煤柱长度值,因此引出“负煤柱”的概念,突破与丰富了现有矿压分区理论;且在此新表述分区系统下,也利于准确便利地计算采区斜长,较之前分层采中内错一巷、内错半巷等表述更加准确形象。3、借助理论力学、塑性力学及岩体力学等力学理论,对错层位采煤法覆岩几种基本顶支撑条件求解得到其弯矩峰值和断裂步距分布;并对其三角煤柱区域塑性区最大发展深度计算公式修正如下:分析错层位采煤法围岩大、小结构形成及稳定性,得到接续工作面侧三角煤柱曲边上垂直应力计算公式:4、基于本文有关章节对错层位采煤法工作面矿山压力显现特点分析,提出其采空区冒落带的煤柱起坡段侧孔隙率值低于采空区另一侧及传统放顶煤相应位置的孔隙率值,而在采空区空间呈现出一种不对称分布的新变化。并通过实验室相似模拟、计算机数值模拟和现场实测等方法进行了验证,完善了错层位负煤柱布置采空区孔隙率变化研究,为其今后自然发火防治研究方面更好、更全面的发展提供参考。
董强[6]（2017）在《高瓦斯自燃煤层综放面采空区瓦斯与火共治平衡点研究》文中进行了进一步梳理针对亭南煤矿二类自燃煤层206高瓦斯综放面采空区瓦斯与火共治中不能相互兼顾彼此的矛盾:一方面,206工作面放顶煤开采采空区遗煤多,为瓦斯涌出提供源泉,势必会增大瓦斯抽采量来解决;另一方面,206综放工作面开采二类自燃煤层,加大采空区瓦斯抽采量的同时也会造成自燃煤层的自然发火危险性升高。本文根据综放面采空区非均质冒落,建立了孔隙率分布经验计算模型;运用CFD方法求解三维流场的瓦斯、漏风、氧气分布;提出以0.004m/s上限漏风风速曲线和10%下限氧气体积分数曲线耦合划分自燃“三带”;在此基础上综合0.6～3.0m最小浮煤厚度划分采空区可能自燃的危险区域;针对多因素、多水平的平衡瓦斯与火共治矛盾的平衡点参数确定问题,引入统计学思想,以自燃危险区域为试验指标,以配风量、瓦斯抽采量、注氮量为试验因素,建立Box-Behnken二次响应曲面试验设计方程,方程P值为0.0095,极显着。经优化,平衡点参数最终确定为:配风量1168.10m3/min,抽采量162.94m3/min,注氮量800.01m3/h,氧化带最大宽度70.37m,极限推进速度1.81m/d。研究结果可为亭南矿206自燃综放面采空区乃至类似条件的工作面提供瓦斯与火共治参数。
李冬辉[7]（2016）在《南山矿采空区瓦斯与自燃协同防治技术体系》文中研究指明随着我国一些矿区逐渐老化与开采深度不断增大,煤层开采条件越来越复杂。矿井瓦斯和煤自燃严重威胁煤矿安全生产和人员身心健康。基于瓦斯与煤自燃两种灾害的特点以及防治难点,建立采空区瓦斯与自燃协同防治技术体系具有十分重要的意义。本文针对南山矿瓦斯与自燃共生灾害比较突出的问题,以33183综放面为研究对象,根据其煤层赋存、巷道布置和瓦斯抽采的特点,分析该工作面采空区复合灾害的特征及其隐患情况。通过热重分析和活化能理论相结合的方法,测定南山矿18号煤层的自燃倾向性、特征温度等自燃特性参数。通过煤升温氧化实验获得33183工作面煤样的指标气体产生情况,并优选以CO、C2H4、C2H4/C2H6为主的采空区自燃早期预测预报指标气体。根据开采煤层及邻近煤层基础参数,预测33183工作面初采期间绝对瓦斯涌出量为8.4m3/min。根据现场观测数据和实验测定结果,设定采空区三维计算模型边界条件等参数,结合采空区自燃危险区域判定方法和瓦斯爆炸极限范围,运用Fluent模拟软件确定33183工作面的合理通风量为800～900m3/min,顶板巷内错回风巷的合理距离为13m,顶板巷的合理抽采流量为150～200m3/min,在采用“U”型通风方式条件下,配合使用“顶板巷+上隅角”抽采技术,能很好解除工作面瓦斯超限与自燃隐患的威胁。最后,在工作面回采期间实施了包括监测监控、隅角封堵漏风、粉煤灰注浆、埋管注氮、“顶板巷+上隅角”联合抽采技术的协同防治体系。经现场应用,可实现兼顾治理工作面瓦斯超限和防治采空区自燃的目的,确保工作面的安全回采。
吴宪[8]（2014）在《大倾角易自燃煤层综放开采自燃防治技术研究》文中指出煤矿自燃火灾次数占火灾总次数的90%以上,其中80%的自燃火灾发生在厚煤层中,在中国大倾角煤层储量约占煤炭总储量的14.05%,大倾角厚煤层自燃防治问题更为严峻。古山矿所含煤层为极易自燃煤层,065-2综放工作面是大倾角易自燃厚煤层综放开采工作面,受老火区影响严重,自然倾向性增强,发火期缩短,老火区复燃和回采工作面与邻近小煤窑老火区贯通而引起开采层自燃的比例高,发生发展速度较快,自燃防治难度大。针对不同开采阶段结合现场实际,采用现场测试、实验室实验、理论分析（数值模拟）以及工程应用相结合的方法,主要进行的工作和取得的成果如下：（1.）通过现场取样、室内热重实验、光谱特性实验等,研究平庄矿区古山矿煤体的自燃特性及指标气体产生规律,开展了不同配比阻化泡沫对不同煤样阻化效果实验,得出泡沫与水的体积比1：2为最佳配比,对提高煤的着火点温度及活化能都是最有利的。（2）通过065-2大倾角综放工作面采空区气体、温度现场监测和数值模拟研究,指出大倾角综放工作面采空区在氧气浓度分布、温度分布、风流速度分布、氧化带分布等方面和近水平及缓倾斜综放工作面采空区分布具有明显区别,得到大倾角综放工作面采空区自燃危险区域分布特征。（3）使用COMSOL Multiphysics 4.3b2D数值模拟软件,通过数值模拟,指出工作面风量变化的敏感反映指标是氧化带终止边界深入采空区的距离和采空区的最大风流速度,注氮时间和氧化带宽度之间具有近似“Z”字型的Boltzmann关系,提出了连续注氮存在最低有效作用时间和最大效率注氮时间。（4）采用数值解算方法,从隔离墙长度、间距、道数三个方面对采用砌筑隔离墙调控采空区风流结构的效果进行对比研究,得到不同风流结构调控技术参数与采空区氧化带宽度的定量关系和砌筑隔离墙的有效保护范围,提出结合有效保护距离、近似“√.”型关系及工程量和现场实际选择隔离墙参数的方法。（5）通过数值模拟,揭示了分阶段放顶煤采空区风流矢量和自燃危险区域的定量变化规律,指出分阶段放顶煤能够显着改变采空区内风流方向、降低风流速度和危险区域范围,对火区影响下大倾角易自燃综放工作面安全穿越老火区具有重要作用和意义。（6）提出加强采空区及老火区监测及封堵漏风、合理控制或降低风量、在有效时间基础上开展注氮并缩短注氮步距、在有效保护距离内适当长度的砌筑隔离墙并加密、加强老火区超前探测及采前和采中综合治理、加固顶板及巷帮保证灌注凝胶和泡沫阻化剂的密封性并缩短管路错距和多孔大量喷射阻化泡沫、分阶段放顶煤自燃综合防治技术方案,成功实现了火区影响下大倾角特厚易自燃煤层综放工作面的安全、高效生产。
耿晓伟[9]（2013）在《急倾斜高瓦斯综放开采采空区自然发火机理及防治研究》文中提出随着我国一些矿区老化与开采深度不断增大,煤层开采条件越来越复杂,急倾斜、高瓦斯、深部开采成为必然。据统计在我国煤炭资源中,急倾斜煤层的储量占煤炭总储量的4%,南方地区80%的矿区赋存有急倾斜煤层。而在开采方法上,部分急倾斜矿井为提高开采强度与产量,探索采用综放开采方式。综放开采由于一次开采强度大,冒落高度大,采空区残煤多,漏风严重,使得采空区自然发火危险性增加。论文以急倾斜高瓦斯综放开采采空区自然发火问题作为在研究对象,结合现场实际,找到防治这类矿井自然发火的有效措施。预防煤炭自燃,首先必须对煤的自然倾向性进行研究。论文在分析了我国现行鉴定方法的局限性基础上,提出采用热分析技术和活化能理论相结合的方法,采用热重、红外和质谱联用的方式,运用动力学机制模型函数,全面分析煤的低温氧化反应能力和氧化热解过程,确定指标气体、特征温度、求解活化能,分析煤的自燃倾向性。对于有自燃倾向性的急倾斜高瓦斯综放工作面,必须对采空区流场的气体运移规律进行深入分析。论文针对这类采空区流场特点,应用多孔介质的理论,建立采空区三维非均质流场数学模型。采空区气体流动服从Darcy定律、连续方程和动量方程。在对急倾斜采空区渗流系数进行确定及优化的基础上,应用CFD技术,对气体组分动力弥散现象及其机理进行分析,建立采空区气体组分动力弥散方程,并对采空区流场进行仿真。在煤炭自然发火监测上,提出将测温法与标志气体分析法相结合。通过优化监测工艺、测点布置和监测指标等实现全面、快速、准确的监测与监控。在对采空区“三带”划分上,结合急倾斜综放面采空区遗煤的分布特点和三带划分的影响因素,提出急倾斜综放面采空区自燃“三带”划分指标,明确急倾斜综放面采空区的“三带”分布趋势与特点。最后通过模拟、实验以及现场测试等手段,确定采空区自然发火测控参数,提出有效的防灭火综合技术。特别是在动态调风中,针对瓦斯与火进行了风量耦合计算,对于出现的不可调和矛盾,采取瓦斯抽采、注氮防灭火等技术措施进行控制。并对瓦斯抽采及注氮防灭火的相关技术参数、对采空区“三带”的影响等进行分析和模拟,保证急倾斜高瓦斯矿井的瓦斯与火的安全性。经过实践应用,取得较好应用效果。
石平五[10]（2008）在《我国科学采煤发展研究现状》文中研究表明结合陕西煤炭工业发展实际,介绍分析了长壁综合机械化采煤发展现状,提出必须根据煤层赋存条件和环境承载能力确定合理的开发强度;放顶煤开采经过20多年发展已形成系统的特厚煤层高产高效开采技术,当前的关键是必须进行本质安全开采研究;小煤矿开采方法需要规范化和提高机械化水平,以及总体提高我国煤炭资源采出率等问题等国内外研究信息。
二、高瓦斯易燃特厚煤层综放开采高强度开放式抽放采空区瓦斯与自燃发火防治（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、高瓦斯易燃特厚煤层综放开采高强度开放式抽放采空区瓦斯与自燃发火防治（论文提纲范文）
（1）我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 我国综放技术40年发展 |
| 1.1 初期试验阶段 |
| 1.2 发展成熟阶段 |
| 1.2.1 特厚煤层综放开采 |
| 1.2.3 软厚煤层综放开采 |
| 1.2.4 大倾角煤层综放开采 |
| 1.3 智能化开采发展阶段 |
| 1.3.1 大同矿区智能化综放工作面实践 |
| 1.3.2 王家岭煤矿智能化综放工作面实践 |
| 1.3.3 其他矿井智能化综放工作面实践 |
| 2 综放采场“支架-围岩”关系以及顶板结构与稳定性 |
| 2.1 综放采场支架围岩关系 |
| 2.1.1 普通机采高度(2.0～3.5 m) |
| 2.1.2 大机采高度(3.5～5.0 m) |
| 2.2 综放采场顶板结构与稳定性 |
| 3 顶煤破碎运移放出规律分析 |
| 3.1 顶煤放出机理 |
| 3.1.1 顶煤体内应力场分布规律 |
| 3.1.2 顶煤破碎机理 |
| 3.2 综放采场顶煤冒放性分类评价 |
| 3.3 顶煤放出规律的理论 |
| 4 放顶煤开采工艺 |
| 4.1 常规的综放工艺研究 |
| 4.2 特殊开采条件下综放开采工艺 |
| 4.2.1 特殊地质条件下综放开采工艺 |
| 4.2.2 具有冲击倾向性煤层综放开采工艺 |
| 4.2.3 瓦斯突出煤层综放开采工艺 |
| 4.2.4 综放工作面防灭火技术 |
| 4.3 综放工序的时空配合关系 |
| 5 综放工作面“三机”装备研究进展 |
| 5.1 综放液压支架装备发展 |
| 5.1.1 综放支架放煤口位置及结构的发展 |
| 5.1.2 综放支架架型结构的发展 |
| 5.1.3 智能化综放支架控制系统的最新发展 |
| 5.2 综放采煤机装备发展 |
| 5.2.1 综放采煤机装备研究现状 |
| 5.2.2 滚筒采煤机 |
| 5.2.3 发展趋势 |
| 5.3 刮板输送机装备发展 |
| 5.3.1 研究现状 |
| 5.3.2 浮煤清理装置 |
| 5.3.3 发展趋势 |
| 6 结语与展望 |
（2）断层区煤层自燃特性及防控体系研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外综合研究现状 |
| 1.2.1 煤自燃的内在影响因素 |
| 1.2.2 煤自燃的外部影响因素 |
| 1.2.3 覆岩垮落对煤自燃的影响 |
| 1.2.4 断层对煤自燃的影响 |
| 1.2.5 煤自燃的预测预报 |
| 1.2.6 煤自燃的防控技术 |
| 1.2.7 采动空间的漏风规律 |
| 1.3 研究不足及科学问题 |
| 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 断层区覆岩垮落影响煤自燃分析 |
| 2.1 试验矿井概况及区域地质 |
| 2.1.1 试验矿井概况 |
| 2.1.2 矿井区域地质概况 |
| 2.1.3 区域内可采煤层情况 |
| 2.2 煤岩层物理力学参数测试 |
| 2.2.1 实验内容与有关仪器 |
| 2.2.2 试样采集与加工制备 |
| 2.2.3 煤岩物理力学测试结果 |
| 2.3 断层区覆煤岩垮落的相似模拟 |
| 2.3.1 相似模拟设计与实验方案 |
| 2.3.2 模型的制作与测点布置 |
| 2.3.3 回釆程序设计 |
| 2.4 断层区与无断层区覆煤岩垮落分析 |
| 2.4.1 顶板垮落规律的对比分析 |
| 2.4.2 应力分布规律的对比分析 |
| 2.4.3 破断裂隙发育规律的对比分析 |
| 2.5 断层区覆岩垮落对煤自燃的宏观影响 |
| 2.5.1 无断层工作面的最可能自燃区 |
| 2.5.2 断层影响下的最可能自燃区 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 构造煤物性参数对煤自燃的影响分析 |
| 3.1 构造煤与原煤的物性参数测试 |
| 3.1.1 构造煤与原煤煤样的采集与制备 |
| 3.1.2 构造煤与原煤的物性参数测试 |
| 3.2 构造煤与原煤孔隙特征的综合表征 |
| 3.2.1 压汞法的煤孔隙特征测试 |
| 3.2.2 低温氮气吸附法的煤孔隙特征测试 |
| 3.2.3 二氧化碳吸附法的煤孔隙特征测试 |
| 3.2.4 小角X射线法 |
| 3.3 构造煤与原煤的TG-DSC综合分析 |
| 3.3.1 实验工况及实验参数 |
| 3.3.2 构造煤与原煤的特征温度 |
| 3.3.3 构造煤与原煤的吸放热特性 |
| 3.3.4 构造煤与原煤的动力学参数 |
| 3.4 构造煤与原煤的程序升温实验 |
| 3.4.1 实验过程 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.4.3 原煤和构造煤实验数据对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 断层区煤层采动时的煤自燃危险区 |
| 4.1 煤自燃危险区的Fluent模拟分析 |
| 4.1.1 采场气体的运移理论 |
| 4.1.2 采场气热场模型的建构 |
| 4.2 大气压力影响煤自燃危险区的模拟分析 |
| 4.2.1 进风巷压力变化对采空区氧气浓度的影响 |
| 4.2.2 进风巷压力变化对采空区温度的影响 |
| 4.2.3 不同进风巷压力时采空区氧化带分布 |
| 4.3 风量影响煤自燃危险区的模拟分析 |
| 4.3.1 风量变化对采空区氧气浓度的影响 |
| 4.3.2 风量变化对采空区温度的影响 |
| 4.3.3 不同风量时采空区氧化带分布 |
| 4.4 地温影响煤自燃危险区的模拟分析 |
| 4.4.1 地温变化对采空区氧气浓度的影响 |
| 4.4.2 地温变化对采空区温度的影响 |
| 4.4.3 不同地温时采空区氧化带分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 断层区工作面煤自燃分级防控体系 |
| 5.1 断层区煤自燃的预测指标优选 |
| 5.1.1 预测指标优选方法 |
| 5.1.2 煤自燃预测指标优选 |
| 5.1.3 煤自燃预测指标确定 |
| 5.2 断层区工作面漏风情况分析 |
| 5.2.1 现场漏风的SF6测试方案 |
| 5.2.2 漏风计算假设与公式 |
| 5.2.3 断层工作面漏风分析 |
| 5.3 断层工作面煤自燃分级响应体系 |
| 5.3.1 断层工作面煤自燃分级响应参数 |
| 5.3.2 断层区工作面煤自燃分级响应措施 |
| 5.4 断层区工作面煤自燃防控技术 |
| 5.4.1 增阻堵漏防控煤自燃技术 |
| 5.4.2 注氮防控煤自燃的关键参数 |
| 5.4.3 预注阻化液防控煤自燃技术 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 主要结论及创新点 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究不足及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 一、基本情况 |
| 二、学术论文 |
| 三、专利情况 |
| 四、获奖情况 |
| 五、研究项目 |
| 学位论文数据集 |
（3）柳塔煤矿东部盘区综放开采工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内相关研究 |
| 1.2.2 国外相关研究 |
| 1.3 研究方法与目的 |
| 1.4 研究思路与内容 |
| 2 盘区境界划分和储量计算方法 |
| 2.1 盘区境界 |
| 2.1.1 盘区位置 |
| 2.1.2 盘区划分 |
| 2.2 盘区储量 |
| 2.2.1 盘区工业储量 |
| 2.2.2 盘区可采储量 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 盘区设计生产能力与服务年限计算方法 |
| 3.1 盘区设计生产能力 |
| 3.1.1 矿井设计生产能力 |
| 3.1.2 盘区设计生产能力 |
| 3.1.3 盘区回采率 |
| 3.2 盘区服务年限 |
| 3.3 盘区工作面掘进与回采接续计划编制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 盘区巷道及生产系统布置方法 |
| 4.1 盘区巷道布置方法 |
| 4.1.1 盘区走向长度和倾向长度的确定 |
| 4.1.2 盘区煤柱尺寸的确定 |
| 4.1.3 盘区内工作面的接替顺序 |
| 4.2 盘区各生产系统布置方法 |
| 4.2.1 运煤系统 |
| 4.2.2 通风系统 |
| 4.2.3 运料系统 |
| 4.2.4 排矸系统 |
| 4.2.5 供电系统 |
| 4.2.6 供水系统 |
| 4.2.7 排水系统 |
| 4.3 盘区内各种巷道的掘进方法 |
| 4.4 盘区主要硐室设计 |
| 4.4.1 盘区变电所 |
| 4.4.2 盘区水仓 |
| 4.4.3 调车硐室 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 盘区采煤方法 |
| 5.1 采煤工艺方式确定 |
| 5.1.1 采煤工艺确定 |
| 5.1.2 采煤方法确定 |
| 5.2 工作面基本参数计算 |
| 5.2.1 工作面长度的确定 |
| 5.2.2 工作面推进长度的确定 |
| 5.2.3 工作面割煤高度和放煤高度 |
| 5.2.4 采煤机截深和放煤步距 |
| 5.2.5 工作面日循环数 |
| 5.2.6 工作面产量 |
| 5.3 综放工作面回采率分析 |
| 5.3.1 初采损失 |
| 5.3.2 末采损失 |
| 5.3.3 端头损失 |
| 5.3.4 工艺损失 |
| 5.4 机械化程度 |
| 5.5 采煤工艺及设备 |
| 5.5.1 工作面落煤、装煤方式及落煤、装煤机械 |
| 5.5.2 工作面支护方式及支架选型 |
| 5.5.3 工作面运煤方式及运煤机械 |
| 5.5.4 综放工艺 |
| 5.6 工作面作业循环图表 |
| 5.7 巷道回采布置方法 |
| 5.7.1 盘区巷道布置 |
| 5.7.2 盘区煤柱尺寸 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 盘区运输系统布置方法与设备选择 |
| 6.1 盘区运输系统布置方法 |
| 6.2 盘区运输设备的选择 |
| 6.2.1 顺槽运煤设备选型 |
| 6.2.2 辅助运输设备选型 |
| 6.3 大巷运输设备的选择 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 盘区通风与安全技术 |
| 7.1 通风方式的选择 |
| 7.1.1 矿井概况 |
| 7.1.2 矿井通风系统和通风方式 |
| 7.2 盘区通风 |
| 7.2.1 盘区通风概述 |
| 7.2.2 掘进通风及硐室通风 |
| 7.2.3 通风构筑物 |
| 7.2.4 采煤工作面风量计算 |
| 7.2.5 掘进通风风量计算 |
| 7.2.6 独立通风硐室所需风量 |
| 7.2.7 其它需风量 |
| 7.2.8 掘进通风方法 |
| 7.3 东部盘区综放开采安全性分析 |
| 7.3.1 影响综放开采安全性的主要因素 |
| 7.3.2 综放开采瓦斯治理 |
| 7.3.3 综放开采防灭火措施 |
| 7.3.4 安全监控装备 |
| 7.3.5 综放开采工作面防治水 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与建议 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）羊场湾煤矿煤柱尺寸优化及防灭火技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 2 极易自燃厚煤层窄煤柱优化方案研究 |
| 2.1 羊场湾煤矿130205工作面概况 |
| 2.2 煤柱合理尺寸计算及分析 |
| 2.3 基于应力分布的不同煤柱留设方案对比分析 |
| 2.4 基于通防灾害防治的煤柱留设方案对比 |
| 2.5 煤柱留设方案确定及实施效果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 极易自燃厚煤层综放工作面采空区危险区域划分 |
| 3.1 采空区遗煤自燃“三带”划分标准 |
| 3.2 采空区遗煤自燃“三带”测点布置 |
| 3.3 130205综放面采空区自燃“三带”划分及安全推进速度 |
| 3.4 羊场湾煤矿130205综放面采空区危险区域划分 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 极易自燃厚煤层综放工作面不同生产时期防灭火技术方案设计 |
| 4.1 煤柱及邻近采空区自然发火监测技术 |
| 4.2 正常回采期间防灭火措施 |
| 4.3 缓慢推进期间防灭火措施 |
| 4.4 工作面回撤期间防灭火措施 |
| 4.5 工作面防灭火应急预案与管理体系 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）错层位巷道布置采空区矿山压力与自然发火关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤炭自燃学说的研究现状 |
| 1.2.2 综放开采自然发火机理发展 |
| 1.2.3 采空区自然发火风流特性研究 |
| 1.2.4 采空区覆岩垮落岩体渗流特性研究 |
| 1.2.5 采空区覆岩垮落特征对风流介质参数影响 |
| 1.2.6 采空区垮落岩体孔隙率自然发火研究 |
| 1.3 主要研究内容与方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究路线图 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 综放采空区自然发火空间特性研究 |
| 2.1 采空区自燃三带及自燃危险区域的分析 |
| 2.2 综放采空区多孔介质及渗流特性 |
| 2.2.1 多孔介质的概念 |
| 2.2.2 多孔介质的基本参数 |
| 2.2.3 采空区多孔介质和裂隙形成理论 |
| 2.2.4 采空区多孔介质渗流及渗流速度 |
| 2.3 采空区覆岩孔隙率三维空间分布规律 |
| 2.3.1 覆岩的竖向位移 |
| 2.3.2 覆岩运动的平面伸张量 |
| 2.3.3 覆岩离层带的孔隙率分布 |
| 2.3.4 覆岩冒落带的孔隙率分布 |
| 2.3.5 模型试用性验算 |
| 2.4 采空区主要气体组分及运动机理 |
| 2.4.1 采空区主要气体组分 |
| 2.4.2 采空区气体渗流模型 |
| 2.4.3 采空区漏风机理研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 错层位采煤法理论分析研究 |
| 3.1 错层位巷道布置采煤法简介 |
| 3.2 错层位巷道布置不同尺寸三角煤柱分区方法研究 |
| 3.3 错层位不同煤柱尺寸条件下覆岩断裂矿山压力分析 |
| 3.3.1 弯曲薄板基本理论及边界条件 |
| 3.3.2 弯曲矩形板平衡问题 |
| 3.3.3 开采过程中常见的基本顶板支撑条件及求解 |
| 3.4 错层位三角煤柱区域底板力学和塑性区分析 |
| 3.4.1 错层位三角煤柱区域底板岩层应力分布 |
| 3.4.2 采场应力σ的确定 |
| 3.5 覆岩大、小结构下错层位三角煤区域应力研究 |
| 3.5.1 错层位三角煤柱区域围岩变形失稳机理 |
| 3.5.2 错层位接续面侧三角煤柱受力分析 |
| 3.6 错层位工作面不同开采阶段漏风特性分析 |
| 3.6.1 错层位首采面老顶初次断裂前漏风分析 |
| 3.6.2 错层位首采面老顶周期断裂阶段漏风分析 |
| 3.6.3 错层位接续面老顶断裂前漏风分析 |
| 3.6.4 错层位接续面老顶周期断裂阶段漏风分析 |
| 3.7 错层位巷道布置采空区渗透率分析 |
| 3.8 错层位采空区自然发火类别分析 |
| 3.8.1 层次分析法基本原理 |
| 3.8.2 煤炭自燃危险性等级划分 |
| 3.8.3 模糊综合评价模型的建立 |
| 3.8.4 模糊综合评价模型计算分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 错层位采煤法矿山压力与自然发火关系实验室模拟研究 |
| 4.1 相似模拟实验的原理及用途 |
| 4.1.1 相似模拟实验的原理 |
| 4.1.2 相似模拟实验的用途 |
| 4.2 错层位采煤法相似模拟实验 |
| 4.2.1 相似模拟实验煤、岩性质及模型制作 |
| 4.2.2 实验步骤与观测内容 |
| 4.2.3 实验过程及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 错层位采煤法矿山压力与自然发火关系数值模拟研究 |
| 5.1 软件ANSYS~(R18.0)原理与应用 |
| 5.2 数值模型的建立 |
| 5.2.1 数值模拟的内容 |
| 5.2.2 数值模拟模型的建立 |
| 5.2.3 模型边界条件与计算参数 |
| 5.2.4 数值模拟计算过程 |
| 5.3 数值模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 错层位负煤柱下采空区多场综合数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CFD模拟和场模拟原理 |
| 6.2.1 数值模拟 |
| 6.2.2 CFD模拟 |
| 6.2.3 场模拟 |
| 6.3 FLUENT软件概述 |
| 6.3.1 FLUENT软件模块和TECPLOT后处理软件 |
| 6.3.2 FLUENT在本文数值模拟中的应用 |
| 6.4 采空区气体渗流场、压力场及浓度场综合模拟 |
| 6.4.1 物理模型构建和边界条件设定 |
| 6.4.2 气体运动基本守恒方程组 |
| 6.4.3 方程组的离散及解算方法 |
| 6.4.4 采空区气体压力分布规律 |
| 6.4.5 采空区气体流场分布规律 |
| 6.4.6 采空区气体组分浓度分布规律 |
| 6.4.7 采空区遗煤氧化自燃带范围的确定 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 镇城底矿2#煤层错层位采煤法应用与现场实测 |
| 7.1 地理条件 |
| 7.2 错层位工作面巷道布置优化 |
| 7.2.1 提高回采率的经济效益方面 |
| 7.2.2 防治自然发火的安全效益方面 |
| 7.2.3 错层位防治自然发火在其他项目取得的效益方面 |
| 7.3 错层位负煤柱综放工作面矿压显现规律现场实测 |
| 7.3.1 监测目的及方案 |
| 7.3.2 测区液压支架监测结果数据分析 |
| 7.3.3 测区液压支架整体平均受力分析 |
| 7.4 错层位负煤柱采空区自然发火多参数现场观测 |
| 7.4.1 工作面概况 |
| 7.4.2 现场观测与数据采集 |
| 7.4.3 测点布置 |
| 7.4.4 测试数据 |
| 7.4.5 错层位采空区多参数数据分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 主要研究结论、创新点与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 论文创新点 |
| 8.3 论文研究展望与不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）高瓦斯自燃煤层综放面采空区瓦斯与火共治平衡点研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外采场瓦斯与火治理方法理论及技术研究 |
| 1.2.1 采空区瓦斯运移理论及防治技术研究 |
| 1.2.2 采空区遗煤自燃理论及防治技术研究 |
| 1.2.3 采空区瓦斯与火共同防治技术的研究 |
| 1.3 本研究的实用价值 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要技术路线 |
| 2 综放面采空区瓦斯气体渗流求解 |
| 2.1 矿井及试验工作面概况 |
| 2.1.1 矿井概况 |
| 2.1.2 试验工作面概况 |
| 2.2 采空区采动裂隙场分布规律 |
| 2.2.1 采空区的非均质冒落 |
| 2.2.2 采空区的孔隙率分布 |
| 2.2.3 采空区的渗透性系数 |
| 2.3 采空区气体渗流微分方程 |
| 2.3.1 采空区渗流基本假设 |
| 2.3.2 采空区气体流动方程 |
| 2.3.3 采空区瓦斯弥散方程 |
| 2.4 CFD求解过程及控制方程的求解 |
| 2.4.1 CFD求解过程 |
| 2.4.2 CFD控制方程的FVM法离散 |
| 2.4.3 CFD离散方程的SIMPLE法求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 综放面采空区自燃危险区域判定 |
| 3.1 煤自燃的极限参数 |
| 3.1.1 最小浮煤厚度 |
| 3.1.2 下限氧体积分数 |
| 3.1.3 上限漏风强度 |
| 3.2 采空区环境下的遗煤耗氧 |
| 3.3 采空区自燃“三带”划分 |
| 3.3.1 自燃“三带”划分指标 |
| 3.3.2 自燃“三带”耦合划分 |
| 3.3.3 采空区自燃危险区域判定过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 综放面采空区自燃“三带”数值模拟 |
| 4.1 FLUENT数值模拟软件简介 |
| 4.2 GAMBIT建模及FLUENT边界条件设置 |
| 4.2.1 GAMBIT采空区建模 |
| 4.2.2 FLUETN边界条件设置 |
| 4.2.3 FLUETN模拟参数确定 |
| 4.3 采空区流场数值模拟结果及分析 |
| 4.3.1 不抽采时综放面采空区流场分布 |
| 4.3.2 高抽巷抽采时综放面采空区流场分布 |
| 4.4 瓦斯与火治理对自燃“三带”分布的影响 |
| 4.4.1 配风量对自燃“三带”分布的影响 |
| 4.4.2 抽采量对自燃“三带”分布的影响 |
| 4.4.3 注氮量对自燃“三带”分布的影响 |
| 4.5 数值模拟结果与现场观测结果验证 |
| 4.5.1 采空区深部埋设气体观测点 |
| 4.5.2 采空区现场观测结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 综放面采空区瓦斯与火共治平衡点 |
| 5.1 瓦斯与火共治平衡点问题 |
| 5.1.1 瓦斯与火共治平衡点描述 |
| 5.1.2 瓦斯与火共治平衡点试验设计 |
| 5.1.3 瓦斯与火共治平衡点参数确定 |
| 5.2 瓦斯与火共治平衡点现场应用 |
| 5.2.1 工作面极限推进速度分析 |
| 5.2.2 工作面瓦斯与火共治效果 |
| 5.2.3 其他采空区防灭火必要技术措施 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）南山矿采空区瓦斯与自燃协同防治技术体系（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 瓦斯与自燃灾害协同防治理论研究现状 |
| 1.2.2 瓦斯与自燃灾害协同防治技术研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 南山矿采空区瓦斯与自燃灾害特征及防治概况 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 位置及自然状况 |
| 2.1.2 煤层赋存条件 |
| 2.1.3 矿井开拓与开采情况 |
| 2.2 南山矿采空区复合灾害特征及防治难点 |
| 2.3 南山矿33183工作面开采条件及隐患情况 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤层自燃特性参数实验研究及瓦斯参数测定 |
| 3.1 煤自燃倾向性测定 |
| 3.1.1 实验原理及过程 |
| 3.1.2 实验结果分析 |
| 3.1.3 着火活化能法判定煤自燃倾向性 |
| 3.2 煤自燃指标气体测定 |
| 3.2.1 实验原理 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 实验数据分析 |
| 3.3 煤层瓦斯基础参数测定 |
| 3.3.1 煤层瓦斯含量测定 |
| 3.3.2 33183工作面瓦斯涌出量预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 采空区瓦斯与自燃协同防治关键参数优选研究 |
| 4.1 数值模型构建及求解流程 |
| 4.1.1 采空区气体流动数学模型 |
| 4.1.2 物理模型建立及参数设定 |
| 4.1.3 瓦斯与自燃危险区域划分标准 |
| 4.2 通风方式优选研究 |
| 4.3 工作面配风量优选研究 |
| 4.4 抽采方式及抽采参数优选研究 |
| 4.4.1 不同抽采方式下流场分布规律 |
| 4.4.2 抽采方式及抽采参数优选 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 采空区瓦斯与自燃协同防治技术及效果分析 |
| 5.1 监测监控及预测预报技术 |
| 5.1.1 瓦斯监测监控技术 |
| 5.1.2 煤自燃预测预报技术 |
| 5.2 采空区瓦斯与自燃灾害协同防治技术 |
| 5.2.1 工作面隅角堵漏风技术 |
| 5.2.2 粉煤灰注浆技术 |
| 5.2.3 采空区注氮技术 |
| 5.2.4 顶板巷+上隅角埋管联合抽采瓦斯治理技术 |
| 5.3 采空区瓦斯与自燃协同防治效果分析 |
| 5.4 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 |
| 学位论文数据集 |
（8）大倾角易自燃煤层综放开采自燃防治技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 大倾角易自燃厚煤层综放开采自燃防治国内外研究现状 |
| 1.2.1 大倾角易自燃厚煤层的开采现状与存在的自燃问题 |
| 1.2.2 煤自然发火特性与预测指标 |
| 1.2.3 大倾角易自燃煤层综放开采采空区自燃“三带”划分 |
| 1.2.4 大倾角易自燃厚煤层综放开采采空区自燃防治技术 |
| 1.3 主要研究内容和方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要研究方法和技术路线 |
| 2 古山矿大倾角易自燃厚煤层综放开采条件与自燃火灾危害特征 |
| 2.1 065-2大倾角易自燃厚煤层综放开采条件 |
| 2.1.1 煤层与顶底板状况 |
| 2.1.2 地质构造 |
| 2.1.3 采煤工艺 |
| 2.1.4 通风与运输系统 |
| 2.2 065-2综放工作面安全开采影响因素与自燃火灾危害特征 |
| 2.3 065-2综放工作面采空区自燃防治需要解决的理论和技术问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 065-2综放工作面煤层自燃特性与自然发火指标气体实究 |
| 3.1 煤层的自燃特性及自然发火期实验研究 |
| 3.1.1 煤层自燃热重特性 |
| 3.1.2 煤层自然发火热重反应动力学参数研究 |
| 3.1.3 基于化学反应活化能煤层自然发火期研究 |
| 3.2 煤层自燃指标气体红外光谱实验研究 |
| 3.2.1 实验仪器与测试方法 |
| 3.2.2 煤层自燃指标气体远红外光谱特性 |
| 3.2.3 气体浓度与温度关系研究及指标气体的确定 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 大倾角综放工作面采空区自燃危险区域研究 |
| 4.1 采空区自燃危险区域划分方法 |
| 4.2 采空区自燃“三带”的现场监测研究 |
| 4.2.1 采空区自燃“三带”的现场监测方法 |
| 4.2.2 采空区气体组分、温度变化规律与“三带”划分 |
| 4.3 采空区自燃危险区域分布规律的数值解法 |
| 4.3.1 采空区渗透率分布理论 |
| 4.3.2 采空区流场理论 |
| 4.3.3 边界条件 |
| 4.4 采空区自燃“三带”数值模拟及自燃危险区域判定 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大倾角综放工作面自燃防治关键工艺参数和技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大倾角综放工作面风量控制参数研究 |
| 5.2.1 风量变化对采空区自燃危险区域影响的数值模拟研究 |
| 5.2.2 大倾角综放工作面合理风量确定 |
| 5.3 大倾角综放工作面采空区风流结构调控技术参数研究 |
| 5.4 大倾角综放工作面采空区注氮工艺参数研究 |
| 5.4.1 注氮量对采空区“三带”分布的影响 |
| 5.4.2 注氮时间对采空区“三带”分布的影响 |
| 5.4.3 注氮工艺参数的确定 |
| 5.5 大倾角综放工作面合理推进度研究 |
| 5.6 大倾角综放工作面自燃防治技术实施效果 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 大倾角综放工作面跨越火区阶段自燃综合防治技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 大倾角综放工作面老火区探测与治理 |
| 6.3 大倾角综放工作面分阶段放顶煤自燃防治技术研究 |
| 6.3.1 分阶段放顶煤采空区风流方向研究 |
| 6.3.2 分阶段放顶煤采空区风流速度研究 |
| 6.3.3 分阶段放顶煤自燃危险区域范围研究 |
| 6.3.4 分阶段放顶煤技术参数 |
| 6.4 过火区阶段采空区风流结构调控技术研究 |
| 6.5 大倾角综放工作面采空区浮煤氧化抑制技术研究 |
| 6.5.1 阻化泡沫实验研究 |
| 6.5.2 大倾角综放工作面采空区浮煤氧化抑制技术参数及应用 |
| 6.6 大倾角综放工作面跨越火区阶段自燃防治技术实施效果 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位数据论文集 |
| 附件 |
（9）急倾斜高瓦斯综放开采采空区自然发火机理及防治研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外自然发火研究现状 |
| 1.2.1 自然发火机理研究现状 |
| 1.2.2 煤炭自然发火危险性及预测预报研究现状 |
| 1.2.3 采空区气体运移规律的研究现状 |
| 1.2.4 急倾斜煤层自然发火研究现状 |
| 1.2.5 防灭火技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 |
| 2 基于活化能指标的自然发火倾向性研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 煤的热解分析 |
| 2.2.1 煤的热解分析基本情况 |
| 2.2.2 指标气体分析 |
| 2.3 煤自燃反应参数的热重分析 |
| 2.3.1 热重分析试验 |
| 2.3.2 特征温度分析 |
| 2.3.3 煤样燃烧反应的活化能分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 急倾斜综放开采采空区流场数值模拟 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基本概念和研究方法 |
| 3.2.1 多孔介质及相关概念 |
| 3.2.2 CFD分析过程 |
| 3.3 急倾斜综放面采空区气体流动数学模型 |
| 3.3.1 Darcy定律与采空区渗透率 |
| 3.3.2 连续性方程 |
| 3.3.3 动量守恒方程 |
| 3.4 物理模型构建和边界条件设定 |
| 3.4.1 模拟原型 |
| 3.4.2 数值模拟模型 |
| 3.4.3 边界条件设定 |
| 3.5 急倾斜综放开采采空区多孔介质参数研究 |
| 3.5.1 急倾综放开采采空区上覆岩层采动影响破坏规律研究 |
| 3.5.2 急倾斜综放开采采空区渗流系数确定及优化 |
| 3.6 急倾斜综放面采空区压力场仿真 |
| 3.7 急倾斜综放开采采空区气体组分分布场仿真 |
| 3.7.1 采空区组分气体动力弥散现象及其机理 |
| 3.7.2 采空区组分气体动力弥散方程 |
| 3.7.3 采空区气体组分浓度分布场 |
| 3.8 急倾斜综放面采空区速度场仿真 |
| 3.9 急倾斜综放面采空区温度场仿真 |
| 3.10 小结 |
| 4 煤炭自然发火监测分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 煤炭自燃防治的监测技术 |
| 4.3 采空区气体组分体积浓度监测分析 |
| 4.4 采空区温度监测分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 急倾斜综放面采空区自燃“三带”划分研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 采空区自燃“三带”划分标准 |
| 5.2.1 采空区自燃“三带”划分标准 |
| 5.2.2 采空区自燃“三带”划分常见类型 |
| 5.3 影响采空区“三带”划分的相关因素 |
| 5.4 急倾斜综放面采空区遗煤的空间分布特点 |
| 5.5 急倾斜综放面采空区自燃“三带”划分指标 |
| 5.6 急倾斜厚煤层综放面采空区自燃“三带”划分应用 |
| 5.7 小结 |
| 6 急倾斜高瓦斯综放面采空区防灭火综合研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 集成防灭火技术体系建立 |
| 6.3 动态调风及瓦斯抽采对采空区三带影响 |
| 6.3.1 增风控瓦斯与缩风控火耦合计算研究 |
| 6.3.2 瓦斯抽采方式及抽采效果 |
| 6.3.3 瓦斯抽放对采空区流场影响研究 |
| 6.4 均压防灭火技术 |
| 6.5 注氮防灭火技术研究 |
| 6.5.1 注氮量理论计算 |
| 6.5.2 注氮位置及注氮量对采空区流场的影响分析 |
| 6.5.3 注氮防灭火技术的应用分析 |
| 6.6 注浆防灭火技术 |
| 6.7 注水降温防灭火技术 |
| 6.8 堵漏风防灭火技术 |
| 6.9 阻化剂防灭火技术 |
| 6.10 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 附件 |
（10）我国科学采煤发展研究现状（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 全面提高长壁综采的科学开采水平 |
| 2 研究综采放顶煤的本质安全开采问题 |
| 3 规范小煤矿采煤方法 |
| 4 大幅度提高煤炭资源的采出率 |
四、高瓦斯易燃特厚煤层综放开采高强度开放式抽放采空区瓦斯与自燃发火防治（论文参考文献）
- [1]我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展[J]. 宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城. 煤炭科学技术, 2021(03)
- [2]断层区煤层自燃特性及防控体系研究[D]. 段新伟. 河南理工大学, 2019(04)
- [3]柳塔煤矿东部盘区综放开采工艺研究[D]. 宋轶群. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [4]羊场湾煤矿煤柱尺寸优化及防灭火技术研究[D]. 王成. 山东科技大学, 2018(03)
- [5]错层位巷道布置采空区矿山压力与自然发火关系研究[D]. 崔梓墨. 中国矿业大学(北京), 2018(12)
- [6]高瓦斯自燃煤层综放面采空区瓦斯与火共治平衡点研究[D]. 董强. 辽宁工程技术大学, 2017(05)
- [7]南山矿采空区瓦斯与自燃协同防治技术体系[D]. 李冬辉. 辽宁工程技术大学, 2016(03)
- [8]大倾角易自燃煤层综放开采自燃防治技术研究[D]. 吴宪. 辽宁工程技术大学, 2014(02)
- [9]急倾斜高瓦斯综放开采采空区自然发火机理及防治研究[D]. 耿晓伟. 辽宁工程技术大学, 2013(12)
- [10]我国科学采煤发展研究现状[J]. 石平五. 陕西煤炭, 2008(01)