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我国煤火灾害防治技术研究现状及展望 被引量:195
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作者 邓军 李贝 +1 位作者 王凯 王彩萍 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第10期1-7,101,共8页
为了给我国煤火灾害防治技术发展提供决策参考,介绍了我国"十二五"期间煤火灾害防治科技发展的基本现状、新特点和主要研究进展,结合当前煤火灾害现状和煤炭工业发展形势,提出了未来煤火灾害防治科技发展的重点研究领域;阐述... 为了给我国煤火灾害防治技术发展提供决策参考,介绍了我国"十二五"期间煤火灾害防治科技发展的基本现状、新特点和主要研究进展,结合当前煤火灾害现状和煤炭工业发展形势,提出了未来煤火灾害防治科技发展的重点研究领域;阐述了研究煤自燃机理、科学评价煤火环境影响、准确探测火源位置、提高治理效率等仍是煤火研究中的关键科学问题;系统论述了煤自燃机理、监测探测与预警技术、防灭火材料技术与装备、鉴定与评价方法、煤田火灾防治等研究领域的重点发展方向。煤火灾害防治技术的健康可持续发展对于保障煤炭安全生产、推动煤炭工业可持续发展及促进生态环境保护具有重要意义。 展开更多
关键词 自燃 煤田火灾 监测与预警 防灭火技术
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综采面采空区自燃“三带”的分布规律 被引量:115
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作者 杨胜强 张人伟 +2 位作者 邸志前 张迎第 王春耀 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期93-96,共4页
根据采空区顶板的冒落压实状况,通过采空区流场的计算机模拟分析,得出了采空区内自燃“三带”的分布状态.通过对采空区内遗煤温度和气样成分的观察分析,验证了计算机模拟分析的结果.结合采空区遗留浮煤的分布状态,充分阐明了“两... 根据采空区顶板的冒落压实状况,通过采空区流场的计算机模拟分析,得出了采空区内自燃“三带”的分布状态.通过对采空区内遗煤温度和气样成分的观察分析,验证了计算机模拟分析的结果.结合采空区遗留浮煤的分布状态,充分阐明了“两道两线”(进风道、回风道、切眼线和停采线)是采空区内发火最危险部位,也是采取防灭火措施的重点部位. 展开更多
关键词 自然发火 可能自然带 压实带 综采面 采空区
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煤自燃指标气体与特征温度的对应关系研究 被引量:97
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作者 肖旸 王振平 +1 位作者 马砺 翟小伟 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第6期47-51,共5页
对兖州矿区煤样进行热重分析,划分出相应的7个特征温度区,并利用15 t特大型煤自然发火试验台对煤样自燃过程进行试验模拟,得出煤自燃过程中相应的指标气体,建立了煤自燃指标气体与特征温度的对应关系,为井下煤自燃的早期预测预报奠定了... 对兖州矿区煤样进行热重分析,划分出相应的7个特征温度区,并利用15 t特大型煤自然发火试验台对煤样自燃过程进行试验模拟,得出煤自燃过程中相应的指标气体,建立了煤自燃指标气体与特征温度的对应关系,为井下煤自燃的早期预测预报奠定了基础,并能对煤自燃机理进行更深一步的研究。 展开更多
关键词 自燃 指标气体 特征温度 热重分析
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采空区自然发火“三带”划分的数值模拟 被引量:89
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作者 李宗翔 许端平 刘立群 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2002年第5期545-548,共4页
结合实例,用迎风有限元方法求解了回采采空区漏风渗流方程和氧气渗流耗散方程,从理论上说明采空区氧浓度分布的不均衡性。用高氧浓度区与蓄热区迭加确定采空区自燃氧化带,以及在各种边界条件下自燃氧化带形状所发生的变化,得出自燃氧化... 结合实例,用迎风有限元方法求解了回采采空区漏风渗流方程和氧气渗流耗散方程,从理论上说明采空区氧浓度分布的不均衡性。用高氧浓度区与蓄热区迭加确定采空区自燃氧化带,以及在各种边界条件下自燃氧化带形状所发生的变化,得出自燃氧化带宽度与工作面风量近似呈负指数关系,由此导出采空区自然发火危险的判定条件。 展开更多
关键词 采空区 自然发火 “三带”划分 数值模拟 氧浓度分布 迎风有限元法 矿山安全
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煤最短自然发火期实验及数值分析 被引量:73
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作者 邓军 徐精彩 +1 位作者 张迎弟 李莉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期274-278,共5页
根据兖州矿区煤样自然发火实验,测算出煤不同温度时的发热强度和耗氧速度,在此基础上,通过煤自然发火数值模拟计算,分析不同供风强度、散热边界条件和煤的粒度等对煤最短自然发火期的影响关系,从而确定出实际开采条件下煤层的最短... 根据兖州矿区煤样自然发火实验,测算出煤不同温度时的发热强度和耗氧速度,在此基础上,通过煤自然发火数值模拟计算,分析不同供风强度、散热边界条件和煤的粒度等对煤最短自然发火期的影响关系,从而确定出实际开采条件下煤层的最短自然发火期. 展开更多
关键词 自然发火 数值计算 最短发火期 煤矿
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煤炭自然发火预测预报的气体指标法 被引量:82
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作者 梁运涛 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第6期5-8,共4页
通过中国八大典型煤种煤样的自然发火模拟试验,对煤样氧化自燃气体产物进行了定性和定量分析,得出了各煤种从缓慢氧化阶段发展为加速氧化阶段的灵敏气体指标为:褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烯烷比为首选,以一氧化碳及其派生指标为... 通过中国八大典型煤种煤样的自然发火模拟试验,对煤样氧化自燃气体产物进行了定性和定量分析,得出了各煤种从缓慢氧化阶段发展为加速氧化阶段的灵敏气体指标为:褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烯烷比为首选,以一氧化碳及其派生指标为辅;而焦煤、贫煤和瘦煤则以一氧化碳其派生指标为首选,乙烯或烯烷比为辅;无烟煤和高硫煤唯一依据是一氧化碳及其派生指标。乙炔是煤进入激烈燃烧阶段的指标。研究提出了煤自然发火标志气体指标体系应至少包括自热加速和激烈燃烧2个阶段的主要指标,前一个指标是火灾危险预警指标,后一个指标是明火报警指标,同时也可以作为自然发火熄灭程度指标。 展开更多
关键词 煤炭 自然发火 氧化气体产物 标志气体指标体系
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自然发火标志气体实验分析及优化选择 被引量:68
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作者 朱令起 周心权 +1 位作者 谢建国 朱迎春 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第4期440-443,448,共5页
为了更好的预报预测东欢坨煤矿自然发火,通过综合分析选取的4个典型煤样的CO,C2H4,C2H6等气体的检出温度,对比指标气体优选原则,研究和分析了东欢坨煤矿实验检出气体和煤样的自燃氧化结果.结果表明,东欢坨矿CO出现的临界温度值... 为了更好的预报预测东欢坨煤矿自然发火,通过综合分析选取的4个典型煤样的CO,C2H4,C2H6等气体的检出温度,对比指标气体优选原则,研究和分析了东欢坨煤矿实验检出气体和煤样的自燃氧化结果.结果表明,东欢坨矿CO出现的临界温度值为50℃,而且在110℃左右气体产生量呈现单调递增趋势.因而,在50~350℃之间,选择一氧化碳作为预测预报煤炭自燃的标志气体是可行的,并分析了其它气体的缺点.由于东欢坨煤矿煤层中赋存有CO,因此,在利用CO作为预报预测自然发火标志气体和采空区密闭内取样分析时,必须进行修正,可采用CO含量差值法和ICO来消除环境因素和风量的影响,以便更好的预测预报煤炭自然发火和分析火区燃烧状况,对同类矿山的防火工作也有一定的指导意义. 展开更多
关键词 自然发火 指标气体 预测预报 环境影响
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煤的低温氧化实验研究及红外光谱分析 被引量:64
8
作者 褚廷湘 杨胜强 +2 位作者 孙燕 孙京凯 刘增平 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第1期171-176,共6页
对不同温度下的氧化煤样通过红外光谱分析其微观结构及特征,得到煤样在不同低温氧化阶段的基团变化,从微观角度掌握煤样氧化过程的变化规律。通过对唐口煤矿1302工作面煤样的低温氧化和红外光谱分析,得到唐口煤矿煤样在低温氧化阶段的... 对不同温度下的氧化煤样通过红外光谱分析其微观结构及特征,得到煤样在不同低温氧化阶段的基团变化,从微观角度掌握煤样氧化过程的变化规律。通过对唐口煤矿1302工作面煤样的低温氧化和红外光谱分析,得到唐口煤矿煤样在低温氧化阶段的自燃倾向性和氧化过程中微观结构的变化规律,该成果为制定矿井内火灾的防治技术提供了科学依据。 展开更多
关键词 低温氧化 自燃 矿井火灾 红外光谱分析 微观结构
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煤岩裂隙发育诱导采空区漏风及自燃防治研究 被引量:63
9
作者 褚廷湘 余明高 +1 位作者 杨胜强 贾海林 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2010年第1期87-93,共7页
为了防治采空区漏风及浮煤自燃,结合阳泉矿区近距离上覆岩层冒落特点和U+Ⅱ型通风方式,在分析采空区煤岩裂隙的发育特征和大煤堆实验的基础上,提出:1)系统制定防灭火技术措施的必要性;2)增阻控制漏风技术措施;3)阻化剂的优选实验,及防... 为了防治采空区漏风及浮煤自燃,结合阳泉矿区近距离上覆岩层冒落特点和U+Ⅱ型通风方式,在分析采空区煤岩裂隙的发育特征和大煤堆实验的基础上,提出:1)系统制定防灭火技术措施的必要性;2)增阻控制漏风技术措施;3)阻化剂的优选实验,及防灭火工艺的设计.结果表明,上覆岩层裂隙发育诱导采空区漏风是浮煤自燃的原因之一,14#煤层自燃倾向为Ⅰ类,采空区后部增阻有利于减少漏风量,MEA阻化性能优越,实现了15108工作面的安全回采.本文研究,对阳泉矿区U+Ⅱ型近距离煤层采空区浮煤自燃防治,提供了技术指导,具有重要的现实意义和经济价值. 展开更多
关键词 U+Ⅱ型通风 裂隙 漏风 自然发火 阻化
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基于流场模拟的综放面自燃危险区域划分及预测 被引量:54
10
作者 张辛亥 席光 +2 位作者 徐精彩 周金生 张健 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期641-644,共4页
通过对采空区渗流场的数值模拟,得到采空区渗流速度及氧气体积分数的分布.结合实验测得的煤自燃发火期和自燃临界参数,对采空区“三带”进行划分,并得到了采空区不自燃的工作面最小推进度.该方法计算量比模拟采空区煤自燃全过程少... 通过对采空区渗流场的数值模拟,得到采空区渗流速度及氧气体积分数的分布.结合实验测得的煤自燃发火期和自燃临界参数,对采空区“三带”进行划分,并得到了采空区不自燃的工作面最小推进度.该方法计算量比模拟采空区煤自燃全过程少得多,预测精度却能够满足实际防灭火需要. 展开更多
关键词 采空区 自燃 危险区 数值模拟 预测
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含硫油品储罐自燃机理及事故原因分析 被引量:59
11
作者 蒋军成 王三明 +3 位作者 王志荣 姜慧 陆鹏宇 赵飞 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2001年第2期7-10,共4页
通过企业现场调研并结合若干事故案例的剖析分析了含 S油品储罐自燃事故的发生原因 ,总结了事故的主要影响因素。在建立含 S油品储罐自燃事故的事故树 (FTA)图的基础上 ,通过最小割集的计算与分析 ,探讨了事故的主要原因及发生条件 ,并... 通过企业现场调研并结合若干事故案例的剖析分析了含 S油品储罐自燃事故的发生原因 ,总结了事故的主要影响因素。在建立含 S油品储罐自燃事故的事故树 (FTA)图的基础上 ,通过最小割集的计算与分析 ,探讨了事故的主要原因及发生条件 ,并提出了相应的预防控制措施。 展开更多
关键词 含硫油品 事故树分析 储油罐 自燃机理 事故原因分析 FTA
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绝热氧化法研究煤的自燃特性 被引量:50
12
作者 陆伟 王德明 +2 位作者 周福宝 戴广龙 李增华 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期213-217,共5页
介绍了一种绝热氧化实验设备及其实验方法,利用该设备测试了3种煤样的低温氧化自热升温过程,成功实现了100g左右小煤样的煤自然发火过程模拟试验研究,获得了煤在绝热状态下的氧化升温曲线,建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型,对实... 介绍了一种绝热氧化实验设备及其实验方法,利用该设备测试了3种煤样的低温氧化自热升温过程,成功实现了100g左右小煤样的煤自然发火过程模拟试验研究,获得了煤在绝热状态下的氧化升温曲线,建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型,对实验过程中煤在绝热条件下的氧化产热量进行了计算,获得了不同温度段煤的绝热氧化升温速率和产热速率. 展开更多
关键词 煤样 热氧化 绝热 自热 过程模拟 低温氧化 升温速率 自燃特性 煤自然 中煤
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采用热重分析法研究煤自燃过程的特征温度 被引量:50
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作者 肖旸 马砺 +3 位作者 王振平 邓军 王威 向欣 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2007年第5期73-76,共4页
采集兴隆庄矿煤样,分别选取不同的升温速率、氧浓度、粒度等试验条件进行热重分析(TG),得出了75条相应的TG和热重微分(DTG)曲线,通过分析得出了煤自燃过程的7个特征温度,并确定出了相应的温度范围,为研究煤自燃氧化提供了具体的依据。
关键词 自燃过程 特征温度 热重分析法
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不同变质程度煤二次氧化自燃的微观特性试验 被引量:52
14
作者 邓军 赵婧昱 +1 位作者 张嬿妮 王彩萍 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1164-1172,共9页
为探讨煤二次氧化特性,采用煤质分析、FTIR傅里叶红外光谱分析和程序升温实验分别对榆树井褐煤、黄陵烟煤和汝萁沟无烟煤的原始煤样及其氧化后(二次氧化)煤样进行微观自燃特性对比研究。结果表明:二次氧化煤样中C含量减小,O含量增大,水... 为探讨煤二次氧化特性,采用煤质分析、FTIR傅里叶红外光谱分析和程序升温实验分别对榆树井褐煤、黄陵烟煤和汝萁沟无烟煤的原始煤样及其氧化后(二次氧化)煤样进行微观自燃特性对比研究。结果表明:二次氧化煤样中C含量减小,O含量增大,水分减少;而比表面积与孔隙率增大,导致与氧发生反应的面积增大,致使氧化反应前期二次氧化过程中产生的CO浓度大于一次氧化。随着温度的升高,氧化反应后期煤分子中羟基、脂肪烃等活性官能团数量随之变化并大量消耗和再生,裂解产生C_2H_4气体,导致二次氧化过程中产生的CO浓度和C_2H_4浓度小于一次氧化。此外,二次氧化煤样特征温度点均提前于原始煤样,使得发生自燃的时间提前,说明二次氧化煤样氧化性强于原始煤样,更容易自然发火。 展开更多
关键词 复采 煤自燃 活性基团 特征参数
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煤自燃性参数的测试与应用 被引量:46
15
作者 邓军 徐精彩 +1 位作者 徐通模 张辛亥 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期553-556,共4页
根据目前国内外煤自燃性测试方法存在的问题 ,提出了煤自燃性的衡量指标和实验测试方法。介绍了我国大型煤自然发火实验台直接测取的参数及特性参数的测算公式 ,并根据自燃性测试结果 ,提出了判定煤自燃危险区域的极限参数及判定条件。
关键词 自然性 测试 耗氧速度 放热强度 氧化
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煤巷高冒区破碎煤体自然发火微循环理论分析 被引量:49
16
作者 杨胜强 尹文萱 +2 位作者 于宝海 刘国忠 褚廷湘 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期590-594,共5页
为了有效防治煤巷高冒区的自燃火灾,通过对高冒区现场试验的测温、取样化验分析和计算机流场模拟,分析了高冒区附近的风流微循环过程,建立了高冒区破碎煤体中的微循环流场和温度场的数值模拟模型.结果表明:高冒区附近的破碎煤体自燃分... 为了有效防治煤巷高冒区的自燃火灾,通过对高冒区现场试验的测温、取样化验分析和计算机流场模拟,分析了高冒区附近的风流微循环过程,建立了高冒区破碎煤体中的微循环流场和温度场的数值模拟模型.结果表明:高冒区附近的破碎煤体自燃分为高冒区中部的最有可能自然发火区Ⅰ、周边的可能自然发火区Ⅱ和自燃氧化影响区Ⅲ.煤巷高冒区破碎煤体的自燃氧化微循环机理可以表达为氧化耗氧与漏风供氧的氧平衡和氧化生热与漏风对流散热的热平衡,如果漏风供氧能够保证煤炭自燃氧化的进行,同时氧化生热大于散热,则煤炭自燃微循环过程则能持续下去,发展为自燃,有效的高冒区自燃火灾防灭火措施为充填、堵漏和惰化高冒区,破坏氧热微循环过程的进行. 展开更多
关键词 高冒区 自燃 微循环 数值模拟
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采空区自然发火动态数学模型研究 被引量:31
17
作者 邓军 徐精彩 文虎 《湘潭矿业学院学报》 EI 1998年第1期11-16,共6页
根据实际工作面采空区浮煤自然的主要影响因素,在煤低温自然特性实验研究的基础上,推导出了采空区浮煤自然过程的动态数学模型,从而为采空区浮煤自然发火的预测预报及防治技术研究提供理论依据.参4.
关键词 采空区 自然发火 动态模型 数学模型
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二氧化碳和氮气对煤自燃性能影响的对比试验研究 被引量:49
18
作者 邵昊 蒋曙光 +2 位作者 吴征艳 张卫清 王凯 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2244-2249,共6页
为研究二氧化碳和氮气对于抑制煤自燃的不同效果,设计了煤自燃程序升温静态试验和动态试验,测试了在不同试验条件下煤的耗氧速度和一氧化碳的产生速度,验证了二氧化碳气体和氮气对煤的氧化反应速度产生不同的影响,得到煤样在分别通入空... 为研究二氧化碳和氮气对于抑制煤自燃的不同效果,设计了煤自燃程序升温静态试验和动态试验,测试了在不同试验条件下煤的耗氧速度和一氧化碳的产生速度,验证了二氧化碳气体和氮气对煤的氧化反应速度产生不同的影响,得到煤样在分别通入空气、氮气-空气混合气体和二氧化碳-空气混合气体后的表观活化能,分别为38.952 75,40.600 59和46.795 35 k J/mol。可见惰性气体可以增大煤样的表观活化能,但是氮气-空气的混合气体只是略微增大了煤样的表观活化能,而二氧化碳-空气混合气体则显著增大了煤样的表观活化能,说明在通入二氧化碳气体情况下煤样更不易自燃,二氧化碳比氮气具有更好的抑制煤炭自燃的能力。 展开更多
关键词 二氧化碳 氮气 煤自燃 表观活化能
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粒度对采空区遗煤氧化速度影响的实验研究 被引量:45
19
作者 秦跃平 宋宜猛 +1 位作者 杨小彬 秦川 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期132-135,共4页
为研究采空区遗煤粒度的大小对氧化速度的影响,利用程序控温的方法设计了遗煤的升温氧化实验,测得了实验炉出口侧在一定温度下的氧气浓度,计算了几种粒径的煤样在一定温度下的耗氧速度,比较了几种粒径煤样在不同温度时的耗氧速度的大小... 为研究采空区遗煤粒度的大小对氧化速度的影响,利用程序控温的方法设计了遗煤的升温氧化实验,测得了实验炉出口侧在一定温度下的氧气浓度,计算了几种粒径的煤样在一定温度下的耗氧速度,比较了几种粒径煤样在不同温度时的耗氧速度的大小,拟合了几种粒径的煤样在一定温度时耗氧速率的曲线。结果表明:不同粒径的煤样氧化速度随着温度升高而增大,粒径较小的煤样,耗氧速度增加较快。在相同温度条件下,氧化速度有随着煤粒度的增大而减小的规律性,并且当温度高于70℃时耗氧速率和煤样粒径之间满足负指数关系。实验加深了对采空区遗煤自燃过程的认识。 展开更多
关键词 粒度 采空区 遗煤 氧化速度 自燃
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高位巷道瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应 被引量:43
20
作者 褚廷湘 刘春生 +2 位作者 余明高 赵志军 徐全 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第3期421-428,共8页
基于高瓦斯易自燃煤层高位巷道瓦斯抽采技术条件下,以研究煤自燃形成机理为切入点,依据义马煤业集团耿村矿13190工作面自然发火实际情况,通过理论分析,数学建模及现场辅助测试,对煤岩裂隙发育漏风通道模式、采空区浮煤碎胀特性、漏风动... 基于高瓦斯易自燃煤层高位巷道瓦斯抽采技术条件下,以研究煤自燃形成机理为切入点,依据义马煤业集团耿村矿13190工作面自然发火实际情况,通过理论分析,数学建模及现场辅助测试,对煤岩裂隙发育漏风通道模式、采空区浮煤碎胀特性、漏风动力源展开研究,发现巷道瓦斯抽采,增加了高瓦斯易自燃煤层的自燃风险,主要体现在:1)造成工作面、采空区及抽放巷道端口间存在漏风通道及动力;2)采动应力及抽采巷道松动圈造成采空区煤岩裂隙充分发育,采空区浮煤压实程度降低,浮煤碎胀性增加,有利于煤自燃蓄热;3)采空区浮煤一旦氧化,造成采空区高温点与漏风通道间存在温度梯度,从而形成的内生火风压,加剧采空区破裂浮煤的自燃进程,诱导采空区浮煤自燃发生。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 自燃 裂隙 漏风 蓄热 内生火风压
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