易自燃煤层小煤柱掘进煤炭自然防治技术研究.pdf

论文编号 学科分类弓‘垒垒Q 2 5。 密级公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 易自燃煤层小煤柱掘进煤炭自燃防治技术研究 作者姓名蒯垒矗 专业名称塞全技丕厘工程 研究方向塞蛊随治理诠厦撞本 导师姓名互堂明教授 导师单位能源皇安全堂随 答辩委员会主席鏖越基数攫级高王 论文答辩日期2 0 1 2 年6 月2 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 2 年6 月2 日 fIII I II I I I II I IIr i l lII I I I I IIIf ＼2 13 3 7 4 6 AD is s e r t a t i o ni n ．S a f e t yT e c h n o l o g ya n d E n g i n e e r i n g S t u d yo nt h es m a l lp i l l a rd r i v i n gc o a ls p o n t a n e o u s c o m b u s t i o na n dc o n t r o l t e c h n o l o g y o fi nt h e e a s y s p o n t a n e o u sc o m b u s t i o nc o a ls e a m C a n d i d a t e K u a id u o l e i S u p e r v i s o r S h iB i m i n g S c h o o lo f E n e r g ya n dS a f e t y A n H u iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y N o ．16 8 ，S h u n g e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，P ．R ．C H I N A 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得 塞徵翌王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名 日期必立年j 月廖日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞邀堡王太堂有保留、使用学位论文 的规定，即．o 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 安邀理工大堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塞邀堡三态堂可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论 文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名膨 导师签名．o 修廊鳓蚴刚胁 签字日期功侈年多月哆日 摘要 摘要 易自燃煤层沿空掘进煤炭自燃是煤矿主要灾害之一，严重影响着煤矿的安全 生产。准确的推断沿空掘进煤炭自燃的危险区域，预测煤自燃的发火期及高温点 的分布，对指导煤矿防灭火和安全生产具有极其重要的意义。 本文首先研究了五沟煤矿焦煤的结构对煤炭白燃的影响，并进行了煤的吸氧 实验研究，定量的测算出不同温度条件下煤的吸氧量及温度与吸氧量之间的关系， 进一步分析了沿空侧遗煤热量积聚过程及其影响因素。其次，建立沿空巷道煤层 自然发火区域的数学模型，并用F O R T R A N 语言编制了解算程序，模拟煤柱在矿 压作用下压裂破坏情况对煤炭自燃的影响，结果表明，煤柱的不完整性是导致采 空区遗煤自燃的主要影响因素之一。最后，依据1 0 2 1 风巷实际，以沿空煤柱作为 研究对象，在煤柱侧设计测温钻孔，利用热电偶现场测温，得出了沿空煤柱钻孔 平均温度约为2 6 。C ，在一定时间内，各钻孔煤温基本保持在较小范围内变化。通 过对沿空煤柱的研究分析，基本掌握了沿空掘进过程中煤炭自然发火的危险区域 及高温点分布的特征。 根据现场煤柱温度的实测及1 0 1 7 采空区周围巷道位能的测定，较准确的分析 出煤柱高温点位置及周围巷道漏风分布，同时，运用数值模拟的方法预测出了小 煤柱的不同破坏程度对沿空侧松散煤体自然发火的影响。但随着时间的推移，沿 空侧松散煤体温度有升高趋势，具有自然发火危险性。因此，制定了以高温点连 续监测为主，局部注浆或注凝胶为辅的防火技术措施，保证了矿井的安全生产。 图[ 2 2 】表[ 1 2 ] 参[ 6 0 】 关键词沿空掘进；煤柱；位能；煤自燃；数值模拟 分类号T D 7 5 安徽理，I i - 大学硕士学位论文 A b s t r a c t E a s yd r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o bs p o n t a n e o u sc o m b u s t i o ns e a mc o a lc o m b u s t i o n i so n eo ft h em a jo rd i s a s t e r sc o a lm i n e ，t h es e r i o u si n f l u e n c eo fc o a lm i n es a f e t yi n p r o d u c t i o n ．T h ea c c u r a t et h a tc o a ld r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o bs p o n t a n e o u sc o m b u s t i o n o ft h e d a n g e r o u sz o n e ，p r e d i c tt h ec o a lc o m b u s t i o nc o m b u s t i o nt i m ea n dh i g h t e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o np o i n tf o rg u i d i n gf i r ep r e v e n t i o na n ds a f e t yp r o d u c t i o nc o a l m i n eh a sv e r yi m p o r t a n ts i g n i f i c a n c e ． T h i sp a p e rf i r s ts t u d i e dW Ug o ut h es t r u c t u r eo fc o a lm i n eo fc o a lc o k i n gc o a l s p o n t a n e o u sc o m b u s t i o ni n f l u e n c e ，a n dt h ee x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho fc o a lo x y g e n ， q u a n t i t a t i v em e a s u r e d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e c o n d i t i o no fc o a lq u a n t i t ya n dt h e t e m p e r a t u r ea n do x y g e ni st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ea m o u n ts u c t i o no x y g e n ，a n d f l ／r t h e ra n a l y z e dt h el e f ts i d ea l o n gt h eg o a lc o a lq u a n t i t yo fh e a ta c c u m u l a t i o np r o c e s s a n di t si n f l u e n c i n gf a c t o r s ．S e c o n d ，s e tu pa l o n gt h eg o a fc o a ls e a ms p o n t a n e o u s c o m b u s t i o no ft h em a t h e m a t i c a lm o d e lo ft h ea r e a , a n du n d e r s t a n dt h ep r o g r a mo f F O R T R A N ，s i m u l a t i o ni nm i n ep r e s s u r eu n d e rt h ea c t i o no fc o a lp i l l a rf r a c t u r i n go f c o a ls p o n t a n e o u sc o m b u s t i o nd a m a g eo f i n f l u e n c e ，a n dt h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ec o a l p i l l a ri m p e r f e c t i o ni sl e f ti nc o a lc o m b u s t i o no no n eo ft h em a i ni n f l u e n c ef a c t o r s ． F i n a l l y , a c c o r d i n gt ot h ea c t u a l10 2 1 l a n e ，a l o n gw i t hg o a lc o a lp i l l a r sa st h er e s e a r c h o b je c t ，t h ec o a lp i l l a ri n t h ed e s i g n t e m p e r a t u r em e a s u r i n gd r i l l i n g ，u s et h e t h e r m o c o u p l et e m p e r a t u r em e a s u r e m e n t ，a n dc o n c l u d et h a tt h ec o a lp i l l a ra l o n gt h e g o a fd r i l l i n ga v e r a g et e m p e r a t u r eo fa b o u t2 6 ℃，i nac e r t a i nt i m ee a c hd r i l l i n gc o a l b a s i ck e e pt e m p e r a t u r ec h a n g e si nt h es m a l l e rr a n g e ．T h r o u g ht ot h ea n a l y s i so ft h e c o a lp i l l a ra l o n gt h e g o a f , g r a s p sb a s i c a l l ya l o n gt h eg o a fi nt h ep r o c e s so fc o a l s p o n t a n e o u sc o m b u s t i o ne x c a v a t i n gt h ed a n g e rz o n ea n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fh i g h t e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o np o i n t s ． A c c o r d i n gt ot h ec o a lp i l l a rt e m p e r a t u r em e a s u r e m e n ta n d1017c o a lg o a fo ft h e d e t e r m i n a t i o no fp o t e n t i a le n e r g ya r o u n d ，a c c u r a t ea n a l y s i so ft h eh i g ht e m p e r a t u r e c o a lp i l l a rp o s i t i o na n dt h es u r r o u n d i n ga i rl e a k a g eo fd i s t r i b u t i o n ，a n da tt h es a m e t i m e ，u s i n gt h em e t h o do fn u m e r i c a ls i m u l a t i o no fp r e d i c t i n gt h es m a l lc o a lp i l l a r so f d i f f e r e n td e g r e eo fd a m a g ea l o n gt h eg o a fs i d el o o s ec o a ls p o n t a n e o u sc o m b u s t i o n i n f l u e n c e ．B u tw i t ht h ep a s s a g eo ft i m e ，a n da l o n gt h eg o a fs i d et e m p e r a t u r er i s i n g ．1 1 ． 摘要 t r e n do fc o a li s l o o s e ，h a v en a t u r a la n g r yr i s k ．T h e r e f o r e ，t oe s t a b l i s ha th i g h t e m p e r a t u r ec o n t i n u o u sm o n i t o r i n gi sg i v e np r i o r i t yt o ，l o c a lg r o u t i n go ri n je c t i o ng e l ， s u p p l e m e n t e db yf i r ee n g i n e e r i n gm e a s u r e s ，t o e n s u r et h e s a f e t y o ft h em i n e p r o d u c t i o n ． F i g u r e [ 2 2 】t a b l e [ 12 】r e f e r e n c e [ 6 0 】 K e y W o r d s d r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o b ；c o a lp i l l a r ；p o t e n t i a le n e r g y c o a ls p o n t a n e o u s c o m b u s t i o n n u m e r i c a ls i m u l m i o n C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 7 5 ．．I I I ．． 安徽理r 大学硕士学位论文 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I I 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．1 问题的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．1 沿空掘进概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．2 煤炭自然发火机理概论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．2 ．3 沿空掘进煤炭自燃影响因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．2 ．4 沿空掘进煤自燃发火研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 ．3 主要研究内容和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 2 煤的结构特征与低温氧化研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 煤样的工业分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 煤的物理结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．2 ．1 煤的表面结构概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．2 ．2 煤的孔隙结构与低温氧化的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 2 ．3 煤的低温氧化特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．3 ．1 煤对氧气的吸附特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．3 ．2 煤的物理吸附氧实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．3 ．3 煤的吸氧量与低温氧化的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 3 沿空掘进煤炭自燃及其影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 3 ．1 沿空煤柱破裂影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 3 ．2 沿空煤柱的升温条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 3 ．2 ．1 松散煤体的放热量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 3 ．2 ．2 松散煤体中的热量传递方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．3 温度对煤炭自燃的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 7 3 ．4 漏风强度对热量积聚过程的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 目录 3 ．5 氧浓度对煤炭自热的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 8 3 ．6 空隙率对煤炭自热的影响⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．7 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 4 沿空掘进煤炭自燃数值模拟分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 l 4 ．1 初始条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 4 ．2 建立数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 4 ．3 计算区域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 4 ．4 数值模拟程序框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 4 4 ．5 数值模拟结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 4 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 5 沿空掘迸煤炭自燃现场试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 5 ．1 现场试验概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 9 5 ．2 煤柱测温预报白燃发火⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 5 ．2 ．1 钻孔及封孔施工方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 0 5 ．2 ．2 测温系统的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 5 ．2 ．3 热电偶测温探头的布置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 5 ．2 ．4 煤柱温度测定结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 5 ．31 0 1 7 采空区周围巷道位能测定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 8 5 ．3 ．1 测定仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 5 ．3 ．2 测点路线及主要计算公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 8 5 ．3 ．3 测点的布置及测定结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 5 ．3 ．4 位能测定结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 2 5 。4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 6 沿空掘进煤炭自燃防治技术研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 6 ．1 煤自燃防火技术概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 5 6 ．2 沿空巷道煤自燃发火危险区域预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 6 6 ．2 ．1 沿空巷道煤自然区域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 6 6 ．2 ．2 沿空巷道自然发火判定依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 6 ．3 防止漏风和煤柱温度实时监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 ．V ． 安徽理。l 火学硕十学位论文 6 ．4 加强重点区域管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 6 ．4 ．1 局部喷浆⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 6 ．4 ．2 局部注凝胶灭火⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 0 6 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 2 7 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 7 ．1 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 7 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 7 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 l 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 3 ．V I C o n t e n t s A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．1 1 P r e f a c e ．⋯．．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯．．2 】【．1T h eP r b o l e mP u t sf o r w a r d ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1 ．2T h er e c e n tr e s e a r c hs i t u a t i o nh o m ea n da b r o a d ⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯．2 1 ．2 ．1 S u m m a r yo fd r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o b ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2 ．2C o a ls p o n t a n e o u sc o m b u s t i o nm e c h a n i s mo fi n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 ．3 S p o n t a n e o u sc o m b u s t i o n o fc o a l d r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o b f a c t o r s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯4 1 ．2 ．4R e s e a r c hs t a t u so ns p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no fc o a ld r i v i n g r o a d w a ya l o n gg o b ⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．⋯．．．．⋯．．⋯．．．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯．6 1 ．3M a i nc o n t e n t sa n dm e t h o d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 2 S t u d yo nt h es t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i c sa n dl o w - t e m p e r a t u r eo x i d a t i o no f c o a l ⋯⋯．9 2 。l C o a ls a m p l ei n d u s t r ya n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．2 A n a l y s i so f t h ep h y s i c a ls t r u c t u r eo fc o a l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．2 ．1O v e r v i e wo f t h es u r f a c es t r u c t u r eo f t h ec o a l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 ．2T h ep o r es t r u c t u r ea n dl o wt e m p e r a t u r eo x i d a t i o no f c o a l ⋯⋯⋯一1 0 2 ．3 A n a l y s i so f l o wt e m p e r a t u r eo x i d a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f c o a l ⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．1C o a la d s o r p t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f o x y g e n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．2 C o a l o x y g e ne x p e r i m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．3 R e l a t i o n s h i p o fC o a l o x y g e nu p t a k e a n dl o wt e m p e r a t u r e o x i d a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．18 2 ．4 S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．19 3 D r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o bt h es p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no fc o a l a n di t s i n f l u e n c i n gf a c t o r sa n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 3 ．1 A l o n gt h eg o a f c o a lp i l l a rb yr o c kp r e s s u r ef a c t o ra n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 3 ．2 W a r m i n gc o n d i t i o n sa l o n gt h eg o a f c o a lp i l l a r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 32 ．1 R e l e a s e dH e a to f c o a l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 2 一V I I 安徽理r 火学硕二} 学位论文 3 ．2 ．2T h eh e a tt r a n s f e re q u a t i o ni nl o o s ec o a l ⋯⋯．⋯⋯．．．⋯⋯。。⋯⋯⋯．⋯⋯2 3 3 ．3T h ei n f l u e n c eo ft e m p e r a t u r eo nt h es p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no fc o a l ．．．2 7 3 ．4T h ei n f l u e n c eo fA i rl e a k a g ei n t e n s i t yo fh e a tb u i l d u pp r o c e s s ⋯⋯．⋯⋯2 7 3 ．5 T h ei n f l u e n c eo f o x y g e nc o n c e n t r a t i o no nc o a ls e l f - h e a t i n g ．．⋯．．．．．．．⋯⋯2 8 3 ．6O nt h es p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no f c o a lp o r o s i t yo f c o a ls e l f - h e a t i n g ．．．．2 8 3 ．7 S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 0 4 D r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o b c o a l s p o n t a n e o u s c o m b u s t i o nn u m e r i c a l s i m u l a t i o na n a l y s i s ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。31 4 ．1I n i t i a lc o n d i t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31 4 ．2 E s t a b l i s h i n gm a t h e m a t i c a lm o d e l ．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．．．．⋯．⋯⋯．⋯．．．．⋯⋯．⋯．⋯．31 4 ．3C a l c u l a t i o nz o n e i ，j i ⋯．i i ⋯。．，⋯，⋯．⋯I ⋯，⋯⋯⋯⋯，⋯．j ⋯j ⋯⋯，⋯⋯j ⋯，⋯，．⋯⋯⋯．j f j ； 4 ．4 N u m e r i c a ls i m u l a t i o no f t h ep r o g r a mb l o c kd i a g r a m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 4 4 ．5 A n a l y s i so f n u m e r i c a ls i m u l a t i o nr e s u l t s ⋯．．⋯．⋯．．⋯．⋯．．⋯⋯．．．⋯．．．．．．．⋯⋯3 5 4 ．6 S u m m a r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 7 5 A n a l y s i sd r i v i n gr o a d w a ya l o n gg o bc o a ls p o n t a n e o u sc o m b u s t i o nf i e l dt e s t s ．．3 9 5 ．1F i e l dt e s tp r o f i l e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 9 5 ．2 T e m p e r a t u r ep r e d i c t i o ns p o n t a n e o u sc o m b u s t i o ni nc o a lp i l l a r ．．．．．．．．．．．．．．4 0 5 ．2 ．1 D r i l l i n ga n ds e a l i n gc o n s t r u c t i o np r o g r a m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 5 ．2 ．2T h ec h o i c eo f t h et e m p e r a t u r em e a s u r e m e n ts y s t e m ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1 5 ．2 ．3T h el a y o u to ft h et h e r m o c o u p l et e m p e r a t u r em e a s u r e m e n tp r o b e4 2 5 ．2 ．4C o a lp i l l a rt e m p e r a t u r em e a s u r e m e n tr e s u l t sa n a l y s i s ．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．4 4 5 ．31017t h eg o a fa r o u n dr o a d w a yp o t e n t i a le n e r g ym e a s u r e m e n ta n d A n a l y s i s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 8 5 ．3 ．1 M e a s u r i n gi n s t r u m e n t s ．．．．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．⋯⋯。．，．．．⋯．．．⋯．．．．．．．．．。．．4 8 5 ．3 ．2D e t e r m i n a t i o no f m e a s u r i n gp o i n t sa n dt h ef o r m u l a ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 8 5 ．3 ．3 M e a s u r i n gp o i n ta r r a n g e m e n ta n dm e a s u r e m e n t r e s u l t s ．．．．．．．．．．．．⋯5 1 5 ．3 ．4P o t e n t i a le n e r g yd e t e r m i n a t i o no f t h er e s u l t so f a n a l y s i s ．．．．．．．．．．．．．．5 2 5 ．4 S u m m a r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3 ．．v I I I ．． 6C o a ls p o n t a n e o u sc o m b u s t i o nc o n t r o lt e c h n o l o g yr e s e a r c hd r i v i n gr o a d w a y a l o n gg o b ⋯．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．5 5 6 ．1 S p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no f c o a lf i r et e c h n o l o g yo v e r v i e w ⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 5 6 ．2 D a n g e rz o n ef o r e c a s tg o b s i d ee n t r ys p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no fc o a l f i r i n g ⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 6 6 ．2 ．1N a t u r a la r e a so f t h ec o a lt h eg o b s i d ee n t r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 6 6 ．2 ．2 T h eg o b ．s i d ee n t r yS p o n t a n e o u sC o m b u s t i o n j u d g m e n tb a s i s ⋯．．5 8 6 ．3R e a l ．t i m em o n i t o r i n gt op r e v e n ta i rl e a k a g ea n dt h ec o a lp i l l a r t e m p e r a t u r e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 8 6 ．4 S t r e n g t h e nt h ef o c u so nr e g i o n a lm a n a g e m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 6 ．4 ．1L o c a lg u n i t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．5 9 6 ．4 ．2 L o c a