綜采面自燃火災精準防控技術：以平頂山礦區(qū)為例

目錄前言第1章 緒論 11.1 研究背景及意義 11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.2.1 采空區(qū)遺煤自燃的影響因素 21.2.2 煤自燃預測預報方法 31.2.3 采空區(qū)煤自燃“三帶”分布 61.2.4 煤自燃防控技術 7第2章 平頂山礦區(qū)概況 142.1 礦區(qū)位置和范圍 142.2 自然地理 152.3 礦區(qū)地質(zhì)條件 162.3.1 礦區(qū)地質(zhì)構造 162.3.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件 202.3.3 礦區(qū)工程地質(zhì)條件 222.3.4 礦區(qū)煤層及頂?shù)装?242.3.5 礦區(qū)瓦斯賦存 262.4 己15-31060工作面概況 282.4.1 工作面概況 282.4.2 工作面地質(zhì)條件 292.4.3 工作面地質(zhì)構造 292.4.4 工作面水文地質(zhì)情況 312.4.5 其他地質(zhì)條件 32第3章 構造煤與原煤的微觀結(jié)構特征 333.1 煤樣制備和實驗方法 333.1.1 煤樣的采集與制備 333.1.2 實驗方法 333.2 構造煤與原煤化學結(jié)構參數(shù)分析 343.3 構造煤與原煤孔隙結(jié)構分析 353.4 構造煤與原煤孔徑及比表面積特征 383.5 分形維數(shù)特征 44第4章 煤層自燃標志氣體選擇及關鍵參數(shù)測試 474.1 程序升溫氧化實驗 474.2 己15煤樣的升溫氧化實驗研究 484.2.1 碳氧化合物的析出規(guī)律 484.2.2 碳氫化合物的析出規(guī)律 504.2.3 氧氣的變化規(guī)律 524.2.4 耗氧速率分析 524.3 煤自燃標志性氣體選擇 534.3.1 標志性氣體的基本特征 534.3.2 標志性氣體的選擇 544.4 己15煤層的自燃傾向性 544.5 工業(yè)分析實驗 564.5.1 實驗設備 564.5.2 工業(yè)分析參數(shù) 574.5.3 實驗內(nèi)容和步驟 584.5.4 工業(yè)分析實驗結(jié)果 594.6 己15煤層的自然發(fā)火期 594.6.1 最短自然發(fā)火期數(shù)學模型 604.6.2 自然發(fā)火期的測試裝置 604.6.3 自然發(fā)火期的實驗條件及過程 614.6.4 自然發(fā)火期的解算 614.7 其他主采煤層的自燃關鍵參數(shù) 624.7.1 平煤一礦丁5-32140工作面 624.7.2 平煤一礦丁6-32080工作面 654.7.3 平煤一礦戊8-31220工作面 684.7.4 平煤十礦戊9-20200工作面 714.7.5 平煤五礦己16，17-23260工作面 744.7.6 平煤二礦己17-23030工作面 764.7.7 張村礦二1-12020工作面 79第5章 自燃煤層熱特性綜合分析 835.1 實驗儀器與工作原理 835.2 煤樣的熱重實驗 845.3 基于TG/DTG曲線的煤自燃參數(shù)分析 845.4 基于DSC曲線的煤樣分析 875.5 煤氧化進程中動力學參數(shù)分析 885.5.1 活化能的計算方法 885.5.2 不同升溫速率下活化能計算 895.6 構造煤與原煤TG/DSC實驗及差異性分析 915.6.1 實驗儀器與實驗方法 915.6.2 構造煤與原煤TG-DTG曲線分析 915.6.3 構造煤與原煤DSC曲線分析 975.6.4 構造煤與原煤氧化動力學參數(shù)計算 1015.7 其他主采煤層的熱特性分析 1045.7.1 平煤一礦丁5-32140工作面 1045.7.2 平煤一礦丁6-32080工作面 1075.7.3 平煤一礦戊8-31220工作面 1125.7.4 平煤十礦戊9-20200工作面 1175.7.5 平煤五礦己16，17-23260工作面 1195.7.6 平煤二礦己17-23030工作面 1215.7.7 庇山礦二12-12120工作面 123第6章 工作面采空區(qū)煤自燃“三帶”分布 1266.1 現(xiàn)場測試方案及測試儀器 1266.1.1 現(xiàn)場觀測方案 1266.1.2 測試儀器介紹 1276.1.3 觀測參數(shù) 1286.2 基于現(xiàn)場實測的煤自燃“三帶”劃分 1286.3 采空區(qū)煤自燃“三帶”劃分及安全回采速度 1306.3.1 采空區(qū)煤自燃“三帶”劃分 1306.3.2 預防煤自燃的安全回采速度 1306.4 己15-31060工作面采空區(qū)煤自燃“三帶”數(shù)值模擬 1316.4.1 COMSOL軟件介紹 1316.4.2 COMSOL建模步驟 1326.4.3 數(shù)學模型 1336.4.4 采空區(qū)物理模型 1346.4.5 模擬結(jié)果分析 1376.5 不同風速對采空區(qū)煤自燃“三帶”的影響 141第7章 采空區(qū)煤自燃“三帶”分布的多元回歸分析 1437.1 多元回歸分析原理 1437.1.1 多元回歸方程 1437.1.2 多元回歸模型評判依據(jù) 1447.2 多元回歸方程的建立與分析 1457.2.1 散熱帶與氧化升溫帶分界線的多元回歸分析 1467.2.2 散熱帶與氧化升溫帶的分界線主成分回歸分析 1477.2.3 氧化升溫帶與窒息帶的分界線多元回歸分析 1497.2.4 采空區(qū)氧化升溫帶寬度的多元回歸分析 150第8章 煤層自然發(fā)火監(jiān)測及早期預報技術 1538.1 巷道自然發(fā)火觀測 1538.1.1 巷道內(nèi)觀測點布置原則 1538.1.2 巷道內(nèi)日常觀測 1538.1.3 巷道早期預報指標及結(jié)果 1548.2 工作面自然發(fā)火監(jiān)測及早期預報 1558.2.1 工作面自然發(fā)火監(jiān)測 1558.2.2 早期預報指標及結(jié)果 156第9章 工作面正?；夭蓵r煤自燃防控技術 1589.1 堵漏風防治采空區(qū)煤自燃技術 1589.1.1 采空區(qū)增阻堵漏技術原理 1589.1.2 上下順槽袋墻封堵及參數(shù)設計 1599.2 噴灑阻化液預防采空區(qū)自然發(fā)火技術 1599.2.1 常用礦用阻化劑分析 1599.2.2 阻化劑選擇 1619.2.3 噴灑阻化液防滅火系統(tǒng)的選擇 1629.2.4 阻化液噴灑工藝設計 1629.2.5 確定阻化液噴灑泵參數(shù) 1639.2.6 噴灑阻化液防滅火的注意事項 1639.2.7 噴灑阻化液的安全技術措施 1649.3 注氮防控采空區(qū)自然發(fā)火技術 1649.3.1 注氮防滅火機理與作用 1649.3.2 注氮工藝及參數(shù)設計 1659.3.3 防火注氮參數(shù)設計 1679.3.4 制氮裝置型號及參數(shù) 1709.3.5 注氮防滅火惰化指標 1709.3.6 注氮防滅火安全技術措施 171第10章 工作面停采撤架期間煤自燃防控技術 17210.1 工作面煤體預注阻化液防治煤自燃技術 17210.1.1 煤體預注阻化液鉆孔布置及參數(shù) 17210.1.2 阻化液注液系統(tǒng)設計 17410.1.3 注阻化液設備 17410.2 防控煤自燃的三元泡沫復配方案及抑制效果 17510.2.1 三元泡沫復配方案 17510.2.2 泡沫對煤自燃過程的影響 17510.3 無機固化發(fā)泡充填堵漏防滅火技術 18110.3.1 可堆積無機固化發(fā)泡充填堵漏防滅火材料 18110.3.2 可堆積無機固化發(fā)泡材料的技術指標 18210.3.3 施工裝備 18310.3.4 操作流程 18510.3.5 施工材料及施工工藝 18610.3.6 質(zhì)量保證措施 18710.3.7 安全措施 188參考文獻 189