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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
1
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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煤巷高冒区松散煤体自然发火的数值模拟研究 被引量：30
2
作者 张东海 杨胜强 +3 位作者 王钦方 王雷 罗洪森 刘国忠 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期757-761,777,共6页
巷道高冒区自燃火灾,不仅严重影响到采掘工作面的安全生产,而且威胁到矿工们的生命安全．通过对煤巷高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析,根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论,建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型．以旗... 巷道高冒区自燃火灾,不仅严重影响到采掘工作面的安全生产,而且威胁到矿工们的生命安全．通过对煤巷高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析,根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论,建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型．以旗山煤矿高冒区为例,用有限元法进行了数值求解,得到高冒区渗流速度场、温度场和氧浓度场的分布,在此基础上划分出最易自然发火的区域,分析了高冒区自然发火的机理．结果表明:高冒区松散煤体漏风强度随孔隙率的增大而增加;高冒区松散煤体的中部区域存在最易自然发火区,是现场防治高冒区自然发火的重点区域．现场试验数据验证了数值模拟结果的合理性． 展开更多
关键词 高冒区 松散煤体 煤自燃 数值模拟
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顶煤自燃危险性分析及注氮防火的理论研究 被引量：23
3
作者 朱红青 刘星魁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1015-1020,共6页
为了在理论上了解煤巷顶煤高冒区自燃升温规律,判断危险区域位置和研究注氮防火效果,在假设煤氧化速率符合Arrhenius规律的基础上,利用FLUENT软件求解了高冒区内漏风风速和氧气浓度的稳态和温度的动态分布,并对注氮后带来的冷却效果进... 为了在理论上了解煤巷顶煤高冒区自燃升温规律,判断危险区域位置和研究注氮防火效果,在假设煤氧化速率符合Arrhenius规律的基础上,利用FLUENT软件求解了高冒区内漏风风速和氧气浓度的稳态和温度的动态分布,并对注氮后带来的冷却效果进行了推测。计算结果表明:高冒区内自燃升温体现了一个缓慢—加速的过程,贴近巷道的部分温度最低,深部次之,高温区域位于顶煤中部偏进风侧,高温区的升温速率随着巷道风速的增加而变快,当风速低于一定程度后自燃不会发生。在平均粒径保持不变时,顶煤孔隙率越大,升温幅度同样会加快。高温区域注氮可以起到明显的降温效果,短时间内注氮口附近温度显著降低,降温效果逐渐向中部和回风口延伸。 展开更多
关键词 注氮 自燃 高冒区 FLUENT 高温区
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新型高分子凝胶防灭火材料在煤矿火灾防治中的应用 被引量：17
4
作者 王刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2014年第2期228-229,共2页
针对自燃煤层及容易自燃煤层矿井掘进巷道顶部的高冒区,以及煤层砌碹巷道冒高处"封闭和半封闭型"漏风,容易发生自燃的情况,利用新型高分子凝胶材料的阻化性能强、渗透性好、吸热量大等优点,通过专用防灭火注浆装置向目标区域... 针对自燃煤层及容易自燃煤层矿井掘进巷道顶部的高冒区,以及煤层砌碹巷道冒高处"封闭和半封闭型"漏风,容易发生自燃的情况,利用新型高分子凝胶材料的阻化性能强、渗透性好、吸热量大等优点,通过专用防灭火注浆装置向目标区域压注。实践证明,该材料可有效控制掘进巷道冒高处自燃火灾对矿井生产的严重威胁,能克服传统充填材料性能差、价格高等缺点。 展开更多
关键词 高分子凝胶 煤炭自燃 火灾防治 注浆装置 高冒区
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高瓦斯矿井高冒区遗煤自燃综合防治技术 被引量：12
5
作者 余明高 鲁来祥 +2 位作者 潘荣锟 郭鹏飞 周胜贵 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第2期137-141,共5页
从岩石力学角度分析了断层高冒区形成的原因,以传热传质理论为基础,探讨了高冒区遗煤自燃原因.在此基础上结合平煤十三矿13081工作面煤巷高冒区自然发火情况,分析了注浆、封堵漏风通道、注氮等几种灭火技术综合作用下的灭火效果.通过综... 从岩石力学角度分析了断层高冒区形成的原因,以传热传质理论为基础,探讨了高冒区遗煤自燃原因.在此基础上结合平煤十三矿13081工作面煤巷高冒区自然发火情况,分析了注浆、封堵漏风通道、注氮等几种灭火技术综合作用下的灭火效果.通过综合灭火技术的实施,CO等标志性气体迅速下降,直至消失.实践证明,在治理高冒区遗煤自燃时,应用综合灭火防治技术是可行的. 展开更多
关键词 高冒区 自然 综合防灭火技术
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高瓦斯易自燃煤层巷道高冒火灾防治技术 被引量：10
6
作者 武光辉 袁西亚 +1 位作者 何涛 许永刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第3期74-76,共3页
针对高瓦斯冲击矿压煤层高冒区自然发火,从采动影响、通风、传热等方面详细阐述胡家河矿402103回风顺槽高冒区浮煤产生的原因。针对胡家河矿103回风顺槽高冒区高温点的特点,提出了喷水降温及注凝胶2种防灭火技术相互配合作用的防灭火措... 针对高瓦斯冲击矿压煤层高冒区自然发火,从采动影响、通风、传热等方面详细阐述胡家河矿402103回风顺槽高冒区浮煤产生的原因。针对胡家河矿103回风顺槽高冒区高温点的特点,提出了喷水降温及注凝胶2种防灭火技术相互配合作用的防灭火措施。实践证明,注浆防灭火和注凝胶防灭火技术相互配合能够有效的扑灭并防治高冒区的煤炭自燃,是治理高瓦斯冲击矿压煤层高冒火区的理想途径。 展开更多
关键词 自燃 高冒区 注浆 注凝胶 防灭火
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巷道高冒区破碎顶板支护技术应用 被引量：8
7
作者 张楠 《能源与节能》 2020年第3期161-162,共2页
五里堠煤矿1101轨道巷掘进期间受断层的影响,巷道顶板出现冒落现象,导致巷道掘进速度减慢,影响着巷道掘进安全。鉴于此,经过技术研究,决定在过巷道冒落区期间采取“人工假顶+撞楔超前支护”的联合加强支护措施,并对顶板原支护设计进行... 五里堠煤矿1101轨道巷掘进期间受断层的影响,巷道顶板出现冒落现象,导致巷道掘进速度减慢,影响着巷道掘进安全。鉴于此,经过技术研究,决定在过巷道冒落区期间采取“人工假顶+撞楔超前支护”的联合加强支护措施,并对顶板原支护设计进行优化。通过实际应用可知,采取这种联合加强支护措施,提高了冒落区顶板的稳定性,防止了冒落区范围进一步扩大,取得了显著的应用成效。 展开更多
关键词 掘进巷道 断层应力区 高冒区 支护优化
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巷道高冒区煤炭自燃微循环理论分析与实践 被引量：7
8
作者 刘国忠 杨胜强 +2 位作者 褚廷湘 于宝海 陈更林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第7期60-63,共4页
为了预防巷道高冒区的自然发火,通过分析松散煤体内部风流流动与氯化升温过程提出煤自燃的微循环理论。应用煤自燃微循环理论阐释了巷道高冒区松散煤体自燃过程中产热与散热的平衡和耗氯与供氧的平衡,有针对性地提出了挑顶法、注水法、... 为了预防巷道高冒区的自然发火,通过分析松散煤体内部风流流动与氯化升温过程提出煤自燃的微循环理论。应用煤自燃微循环理论阐释了巷道高冒区松散煤体自燃过程中产热与散热的平衡和耗氯与供氧的平衡,有针对性地提出了挑顶法、注水法、高冒区充填法、喷浆法、导流法和注氯法等防灭火措施,并在现场取得了成功的应用。 展开更多
关键词 高冒区 微循环理论 防灭火
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高冒区遗煤自燃综合防治技术研究 被引量：8
9
作者 屈扬 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第9期34-37,共4页
为了防治煤矿高冒区自然发火,分析了高冒区遗煤赋存状态,以传热、传质理论为依据探讨了冒顶空洞内遗煤自燃的原因,并分析了注浆、封堵漏风通道、注氮等灭火技术的灭火效果,将这3种灭火技术综合应用于平煤十三矿13081工作面的高冒区后,... 为了防治煤矿高冒区自然发火,分析了高冒区遗煤赋存状态,以传热、传质理论为依据探讨了冒顶空洞内遗煤自燃的原因,并分析了注浆、封堵漏风通道、注氮等灭火技术的灭火效果,将这3种灭火技术综合应用于平煤十三矿13081工作面的高冒区后,一氧化碳的体积分数由3.5×10-4迅速下降,直至为0。 展开更多
关键词 高冒区 自燃 综合防灭火
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自燃厚煤层煤巷高冒区充填防灭火胶体研究及其应用 被引量：7
10
作者 王玉怀 索航 +3 位作者 余博 杨忠东 王学俊 王风志 《中国煤炭》 北大核心 2016年第4期99-102,共4页
为防治荆各庄矿煤巷高冒区严重的自然发火隐患,以该矿充填使用的粉煤灰为骨料,通过添加高分子聚合物和生物胶体材料,研制出了高冒区充填新型粉煤灰胶体材料。测试了不同配比、不同温度下粉煤灰胶体材料的析水速率,计算出相应的析水率和... 为防治荆各庄矿煤巷高冒区严重的自然发火隐患,以该矿充填使用的粉煤灰为骨料,通过添加高分子聚合物和生物胶体材料,研制出了高冒区充填新型粉煤灰胶体材料。测试了不同配比、不同温度下粉煤灰胶体材料的析水速率,计算出相应的析水率和保水率及粉煤灰充填胶体材料最佳保水率配比;测试了不同配比情况下粉煤灰充填胶体材料的粘度。根据保水率和粘度指标确定了粉煤灰胶体材料的最佳充填配比并进行了井下高冒区充填试验。 展开更多
关键词 煤巷 高冒区 粉煤灰胶体 充填材料 析水速率 保水率 粘度
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掘进巷道过高冒区支护技术应用研究
11
作者 张俊岭 《能源技术与管理》 2024年第3期100-102,106,共4页
为解决四通煤业4204回风巷过断层期间高冒区顶板破碎、瓦斯积聚的难题,提出了无机发泡充填材料配合“锚索+锚网带+架棚”的联合支护方案,并通过数值模拟、现场实测确定围岩变形量。结果表明:FLAC3D模拟高冒区联合支护技术实施后,顶板垂... 为解决四通煤业4204回风巷过断层期间高冒区顶板破碎、瓦斯积聚的难题,提出了无机发泡充填材料配合“锚索+锚网带+架棚”的联合支护方案,并通过数值模拟、现场实测确定围岩变形量。结果表明:FLAC3D模拟高冒区联合支护技术实施后,顶板垂直应力峰值从6.98×104 Pa降至1.05×104 Pa,顶板中部最大下沉量减少了123.74 mm,现场实测巷道过断层掘进联合支护后30 d高冒区顶底板移近量稳定在105 mm左右,高冒区围岩变形得到有效控制;钻孔窥视结果显示充填体内部结构致密并紧贴煤岩体,充填密封性好,杜绝了高冒区瓦斯积聚等潜在隐患。 展开更多
关键词 掘进巷道 高冒区 联合支护 无机发泡充填材料
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掘进巷道顶板高冒区联合支护工艺实践 被引量：6
12
作者 张明亮 《江西煤炭科技》 2018年第4期33-35,共3页
新元煤矿综掘三队在施工3214回风巷期间遇顶板高冒区时,通过技术研究决定采用"人工假顶+注浆+架棚"等联合维护方法,取得了显著成效。
关键词 掘进巷道 高冒区 支护工艺
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综采工作面高冒区注浆加固治理技术 被引量：6
13
作者 席健 卢建明 《煤炭与化工》 CAS 2021年第2期69-71,共3页
结合山西马军峪煤矿90110工作面高冒区实际情况,提出了顶板高冒区充填治理+煤帮注浆加固治理的综合治理措施。应用结果表明,该技术提高了假顶对冒落区的支护效果,缓解了窝风区的瓦斯积聚问题;提高了破碎煤岩体的胶结能力,防止工作面顶... 结合山西马军峪煤矿90110工作面高冒区实际情况,提出了顶板高冒区充填治理+煤帮注浆加固治理的综合治理措施。应用结果表明,该技术提高了假顶对冒落区的支护效果,缓解了窝风区的瓦斯积聚问题;提高了破碎煤岩体的胶结能力,防止工作面顶板和煤帮的继续变形,有效控制了高冒区范围不断扩大,工作面安全顺利进行采煤工作。 展开更多
关键词 矿井工程 高冒区 注浆加固
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新型充填材料在特厚煤层巷道高冒区的应用 被引量：6
14
作者 张耀辉 王文 +1 位作者 张伟 汪超 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第9期6-8,89,共4页
为了解决厚煤层综放开采时引起巷道高冒区危险的问题,在分析高冒区成因和危害的基础上,研发了一种新型高冒区充填材料,并结合巷道高冒区具体情况选用合适的充填工艺。现场应用结果表明:该充填材料具有轻质不燃的特性,3 d抗压强度达到1.4... 为了解决厚煤层综放开采时引起巷道高冒区危险的问题,在分析高冒区成因和危害的基础上,研发了一种新型高冒区充填材料,并结合巷道高冒区具体情况选用合适的充填工艺。现场应用结果表明:该充填材料具有轻质不燃的特性,3 d抗压强度达到1.4 MPa,膨胀率为6%～8%,通过钻孔窥视可知高冒区充填体内部致密,没有裂隙和断裂,充填体能够很好地与高冒区顶部黏结,在周期来压和采动的影响下,高冒区充填体不会发生变形和离层,该充填材料和充填工艺能够很好地解决高冒区安全问题。 展开更多
关键词 高冒区 充填材料 特厚煤层 充填工艺
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多构造软岩工作面冒顶治理工程实践 被引量：5
15
作者 郑伟 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第8期145-148,共4页
为解决软岩回采工作面前方构造多容易冒顶的技术难题,以文家坝煤矿110603回采工作面为研究对象,采用现场调查及资料分析的研究手段,得出工作面发生冒顶主要原因:一是工作面前方出现大量断层构造导致煤体整体较为破碎,不易稳定;二是岩层... 为解决软岩回采工作面前方构造多容易冒顶的技术难题,以文家坝煤矿110603回采工作面为研究对象,采用现场调查及资料分析的研究手段,得出工作面发生冒顶主要原因:一是工作面前方出现大量断层构造导致煤体整体较为破碎,不易稳定;二是岩层主要是泥化程度较高的软岩,遇水膨胀,导致支架钻底,不能与顶板接触,其支撑阻力不能有效发挥;三是工作面2条煤巷在掘进期间的支护强度不够使得围岩的整体承载能力不能有效发挥;四是工作面推进速度慢,"三带"受影响高度也会相应增大,导致工作面围岩整体破坏速度加快。针对以上冒顶原因提出采用工作面超前注浆、煤壁注浆和架前高冒区注浆相结合的综合加固方法对煤岩体进行注浆加固,增强围岩的整体承载能力,然后对运回两巷现有支护进行局部锚索补强支护能保证工作面安全开采。 展开更多
关键词 多构造软岩 回采工作面 高冒区 注浆支护 承载能力
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顶板高冒区掘进巷道联合加强支护技术优化 被引量：1
16
作者 贺振中 《山西能源学院学报》 2023年第2期10-12,共3页
为解决新元煤矿3206工作面回风巷高冒区巷道顶板破碎、变形量大的问题,本文通过数值模拟与现场实测相结合的方法,提出了高冒区巷道联合加强支护方案,分析了高冒区巷道顶板的垂直应力和垂直变形特征,主要得到如下结论:高冒区巷道顶板采... 为解决新元煤矿3206工作面回风巷高冒区巷道顶板破碎、变形量大的问题,本文通过数值模拟与现场实测相结合的方法,提出了高冒区巷道联合加强支护方案,分析了高冒区巷道顶板的垂直应力和垂直变形特征,主要得到如下结论:高冒区巷道顶板采用顶板注浆加固、配合锚索—架棚的联合加强支护方案,注浆材料采用马丽散注浆材料;锚索长度6000mm,间排距为1300×600mm;架棚支护中U型支架采用29U型钢加工,棚间距为600mm,支架与顶板之间布置水泥背板。高冒区巷道联合加强支护后,巷道顶板受到的最大垂直应力由6.98×10^(4)Pa减小至1.05×10^(4)Pa,巷道顶板中部的最大垂直变形减小123.53mm,巷道顶板的完整性增加,顶板垂直变形降低。现场实测表明,高冒区巷道联合加强支护后,巷道顶板的最大变形最终稳定在110mm左右,巷道顶板得到了良好的控制。 展开更多
关键词 高冒区 掘进巷道 围岩支护 联合加强支护
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煤巷高冒区高温区域判定及其防治技术研究 被引量：4
17
作者 余明高 鲁来祥 +1 位作者 贾海林 常绪华 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期140-143,共4页
在分析高冒区松散煤体赋存状态基础上,以平煤十三矿11111巷道高冒区为例,应用FLUENT软件模拟高冒区温度场,根据模拟结果,确定高冒区高温区域,并结合传热、传质理论分析了高冒区松散煤体自燃过程。最后根据判定的高冒区高温区域,提出了... 在分析高冒区松散煤体赋存状态基础上,以平煤十三矿11111巷道高冒区为例,应用FLUENT软件模拟高冒区温度场,根据模拟结果,确定高冒区高温区域,并结合传热、传质理论分析了高冒区松散煤体自燃过程。最后根据判定的高冒区高温区域,提出了利用复合发泡充填材料防治高冒区高温区域的方法。研究表明:高冒区内,高温点出现在高冒区中部;复合发泡充填材料在防治高冒区松散煤体自燃方面是有效的。 展开更多
关键词 煤矿安全 高冒区 高温区域 防治 充填材料
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综合防灭火技术在巷道高冒区火灾中的应用 被引量：5
18
作者 孙令超 王斌 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第6期82-85,共4页
为了治理玉舍煤矿1260运输巷高冒区发生的自燃火灾,在分析巷道高冒区煤层自燃原因的基础上,采用喷浆技术阻止空气向高冒区内部渗透、高冒区孔洞内注水及高温煤体内注水技术控制火灾蔓延、注浆覆盖高温煤体,使得CO等自燃标志性气体浓度... 为了治理玉舍煤矿1260运输巷高冒区发生的自燃火灾,在分析巷道高冒区煤层自燃原因的基础上,采用喷浆技术阻止空气向高冒区内部渗透、高冒区孔洞内注水及高温煤体内注水技术控制火灾蔓延、注浆覆盖高温煤体,使得CO等自燃标志性气体浓度降低至8×10-6以下并维持稳定。实践证明:采用喷浆、注水、注浆相结合的综合灭火技术能有效处理巷道高冒区煤体自然发火问题,为煤矿安全提供了保障。 展开更多
关键词 高冒区 自燃 喷浆 注水 注浆 灭火
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新型无机发泡充填材料的研究及应用 被引量：5
19
作者 于维雨 王继勇 +2 位作者 郭建明 陈杨 马磊 《中国煤炭》 2018年第3期143-146,共4页
研究了一种煤矿用新型无机发泡充填密闭材料,该材料为单一粉体,按水灰比2∶1搅拌混合10s即可物理发泡,1kg粉料能够产生12.7L的泡沫体,泡沫体湿密度为0.236g/cm3;1d龄期抗压强度为0.11MPa,14d龄期抗压强度为0.238MPa且压缩变形30%不开裂... 研究了一种煤矿用新型无机发泡充填密闭材料,该材料为单一粉体,按水灰比2∶1搅拌混合10s即可物理发泡,1kg粉料能够产生12.7L的泡沫体,泡沫体湿密度为0.236g/cm3;1d龄期抗压强度为0.11MPa,14d龄期抗压强度为0.238MPa且压缩变形30%不开裂。采用专用注浆泵实现材料发泡、泵送一体化,最大泵送距离超过300m,操作时可以远离冒落危险区。该技术成功应用于临涣煤矿Ⅱ1031机巷(高瓦斯)冒顶区治理,施工过程操作方便、快捷、高效且安全,能够快速有效地解决高瓦斯矿井巷道高冒区充填密闭的难题。 展开更多
关键词 无机充填材料 发泡材料 高冒区 充填密闭
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巷道高冒封闭火区燃烧状态及表面温度场演变规律 被引量：4
20
作者 谭波 朱红青 +5 位作者 王海燕 徐纪元 邹俊 牛会永 杨成轶 于树江 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期946-951,共6页
受早期小窑私挖乱采的影响,整合矿井往往面临废旧巷道或采空区遗煤多、漏风严重且复杂,煤自燃危险性大的难题,为了判断巷道高冒封闭火区的燃烧状态及其火区发展趋势,采用煤自燃低温氧化试验研究山西朔州某矿4+9号煤层火灾指标气体及其... 受早期小窑私挖乱采的影响,整合矿井往往面临废旧巷道或采空区遗煤多、漏风严重且复杂,煤自燃危险性大的难题,为了判断巷道高冒封闭火区的燃烧状态及其火区发展趋势,采用煤自燃低温氧化试验研究山西朔州某矿4+9号煤层火灾指标气体及其变化规律,现场收集火区内气体初步判断火区燃烧状态,最后利用红外热成像仪圈划火区表面温度区域,定位巷道顶煤火区表面高温点并分析火区巷道表面温度场变化趋势。研究结果表明:在煤低温氧化进程中CO,C2H6和C2H4等指标气体将在特定的温度等条件下自发产生,利用指标气体出现温度和随温度变化趋势,可以初步判断火区燃烧状态及发展方向;通过巷道表面温度场能够圈划浅部隐蔽火区大致范围,验证火区燃烧状态,判断火区发展趋势,预测煤自燃的危险性,能为火区危险性预报和治理提供可靠依据。研究成果对隐蔽火源燃烧状态和发展方向分析具有一定参考价值,能够为具有类似条件的矿区防灭火工作提供借鉴。 展开更多
关键词 封闭火区 高冒区 燃烧状态 表面温度场 红外热成像仪 气体分析法
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