宜兴矿小煤柱孤岛综采面采空区防火技术研究.pdf

中图分类号X 9 3 6 学科分类号6 2 0 3 0 论文编号 密级公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 宜兴矿小煤柱孤岛综采面采空区防火技术研究 作者姓名王堂堂 专业名称安全科堂皇王程 研究方向灾害防治理i 金兰技本 导师姓名何启挂教授 导师单位安徽理工太堂 答辩委员会主席割丞堂 论文答辩日期2 0 1 6 年6 月4 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 6 年6 月 万方数据 AD i s s e r t a t i o ni nS 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 nf i r ep r e v e n t i o nt e c h n o l o g yo fg o a fi ns m a l l c o a lp i l l a ri s o l a t e df u l l ym e c h a n i z e dc o a lm i n i n gf a c e ●I7 ●● ● i nY i x l n gm l n e S c h o o lo f E n e r g ya n dS a f e t y A n H u i U 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 g R o a d ， H u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，P ．R ．C H I N A 万方数据 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 含为获得塞徽理工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。 学位论文作者签名主鼙錾日期z 坐年一彭月Z 曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞筮理工太堂有保留、使用学位论文 的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞徽堡王左堂。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。本人授权安徽理工大学 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 学位论文作者签名乙蓄举签字日期砂留年‘月7 曰 翩签名懈 签字日期矽肜年6 月7 日 I ， J 万方数据 摘要 摘要 煤矿机械化水平的提高和开采速度的加快更容易造成一定的安全隐患，其中 防火是矿井安全生产必须严格重视的问题。经过查阅资料可以知道工作面是有自 然发火的潜在危险性的。而小煤柱孤岛工作面的防火存在其特殊性，所以难度会 比普通工作面要大的多。首先，小煤柱合理尺寸的留设及加固技术就是我们必须 解决的难题。宜兴煤矿首次出现孤岛工作面，这和1 2 0 1 工作面及1 2 0 3 工作面的 停采有直接的联系。针对宜兴矿1 2 0 2 孤岛综采面两侧采空区遗煤自燃问题，本论 文利用热重分析进行氧化特性研究，通过实验可以得到煤在氧化过程中的一些参 数。比如，放热速率、放热量和吸氧量等。在限定粒径和温度都相同的前提下， 分析数据得出新鲜的煤样和被氧化煤样之间的热流率及失重速率的关系，还需要 知道温度不同而且粒径不同的新鲜煤样的吸氧量和失重量。经由实验和通过数学 建立的模型的解析确定了2 撑煤自然发火期为8 6 天。再由现场实测，结合温度和 采空区氧气变化可以推测宜兴煤矿1 2 0 2 综放工作面散热带范围为0 - 2 6 米，2 6 ～7 8 米的范围是氧化带，窒息带的范围是超出7 8 米。根据现场的掘进开采进度，采取 相应的措施，以防发生井下火灾。其一，工作面的推进速度严格控制以防止采空 区自燃。其二，加固与充填小煤柱增加向1 2 0 2 工作面两侧采空区漏风阻力。其三， 对1 2 0 2 工作面两侧采空区密闭墙设置调压气室，以“气室 连通管“ 方式进行调 压，降低采空区两侧压差。通过这些防火措施可以为工作面的安全有效的回采提 供保障，同时为同类型矿井防火提供一种行之有效的方案。 图[ 1 3 】表[ 1 3 ] 参[ 5 3 】 关键词小煤柱；孤岛综采面；采空区；防火 分类号T D 7 5 2 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 I I 万方数据 A b s 仃a c t T oi m p r o v et h el e v e lo fm e c h a n i z a t i o no fc o a ln 1 ．i n ea n ds p e e du pm i n i n gi sm o r e l i k e l yt oc a u s ec e r t a i ns e c u r i t yh i d d e nd a n g e r ，a n dt h ef i r em u s tb es t r i c t l ya t t a c h e d g r e a ti m p o r t a n c et ot h ep r o b l e mi nt h em i n es a f e t yp r o d u c t i o n ．A _ f 论rc h e c kd a t aC a n k n o wt h ew o r k i n gf a c ei st h ep o t e n t i a lr i s ko fs p o n t a n e o u sc o m b u s t i o n ．D e a lw i t ht h e f i r eo ft h es m a l lc o a lp i l l a r ’Si s l a n df a c ee x i s t si t sp a r t i c u l a r i t y , t h ed i f f i c u l t yw i l lb e m u c hb i g g e rt h a nt h ea v e r a g ew o r k i n gf a c e ．F i r s to fa l l ，t h er e a s o n a b l es i z eo fs m a l l c o a lp i l l a ra n di t sr e i n f o r c e m e n tt e c h n o l o g yi st h ep r o b l e mw em u s tt a c k l e ．T h e a p p e a r a n c eo fi s l a n dc o a l f a c ei nY i x i n gc o l l i e r yh a sd i r e c tc o n t a c tw i t ht h es t o p m i n i n go fN o ．12 0 1a n dN o ．12 0 3w o r k i n gf a c e ．A g a i n s tt h es p o n t a n e o u sp r o b l e m so f a b a n d o n e dc o a li nt h eb o t hs i d e so f g o a fo fN o ．12 0 2i s o l a t e df u l l ym e c h a n i z e dm i n i n g a r e ai nY i x i n gc o l l i e r y ．U s i n gt h et h e r m a lg r a v i m e t r i ca n a l y s i s ，t h i s p a p e rs t u d i e s o x i d a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s ．T h r o u g ht h ee x p e r i m e n t ，w ec a ng e ts o m ep a r a m e t e r si nt h e p r o c e s so fo x i d a t i o no ft h ec o a l ，s u c ha sh e a tr e l e a s er a t e ，e x o t h e r m ，o x y g e nu p t a k e a n dS Oo n ．O n 恤p r e m i s eo ft h es a m el i m i t e ds i z ea n dt e m p e r a t u r e ．A f t e rt h ea n a l y s i s ， w ec a ng e tt h er e l a t i o n s h i po fh e a tf l o wr a t ea n dw e i g h tl o s sr a t eb e t w e e nf r e s hc o a l s a m p l e sa n do x i d i z e dc o a ls a m p l e s ．O t h e r w i s e ，w en e e dt ok n o wt h eo x y g e nu p t a k e a n dw e i g h tl o s so ff r e s hc o a ls a m p l e sw i t hd i f f e r e n tt e m p e r a t u r ea n d p a r t i c l es i z e ．B y t h ew a yo fe x p e r i m e n ta n dt h r o u g ht h ea n a l y s i so ft h em a t h e m a t i c a lm o d e l ，i tC a nb e d e t e r m i n e dt h a t2 撑c o a ls p o n t a n e o u sc o m b u s t i o np e r i o di s8 6d a y s ．B yt h ef i e l dt e s t a g a i n ，c o m b i n e dw i t ht e m p e r a t u r ea n dg o a fo x y g e n ，i tc a l lb es p e c u l a t e dt h a tt h er a n g e o f12 0 2c o m p r e h e n s i v ef a c eh e a tt a p ei nY i x i n gc o l l i e r yi sf r o m0t o2 6m e t e r s ，t h e r a n g eo fo x i d a t i o nz o n ei sf r o m2 6t o7 8m e t e r s ，a n dt h er a n g eo fs u f f o c a t i o ni sa b o v e 7 8m e t e r s ．A c c o r d i n gt ot h e t u n n e l i n gm i n i n gp r o g r e s s o ns i t e ，w em u s tt a k e c o r r e s p o n d i n gm e a s u r e st op r e v e n tm i l l ef i r e ．F i r s to fa l l ，t h ea d v a n c i n gs p e e do f w o r k i n gf a c em u s tb es t r i c t l yc o n t r o l l e dt op r e v e n tt h e9 0 a fs p o n t a n e o u sc o m b u s t i o n ． S e c o n d ，i ts h o u l dr e i n f o r c ea n df i l lt h es m a l lc o a lp i l l a r st oi n c r e a s et h el e a k a g e r e s i s t a n c ef r o mt h eb o t hs i d e so f12 0 2 w o r k i n gf a c e ．T h i r d ，s u r g ec h a m b e r I I I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 s h o u l db ei n s t a l l e do nt h ec l o s e dw a l l so ft h eb o t hs i d e so f12 0 2w o r k i n gf a c ei n o r d e rt os u r g eb yt h em o d eo f ”G a sc h a m b e ra n d c o m m u n i c a t i o np i p e ”t od e c r e a s et h e p r e s s u r eo nb o t hs i d e so fg o a l ．T h r o u g ht h e s ef i r ep r e v e n t i o nm e a s u r e s ，i tC a np r o v i d e i n d e m n i f i c a t i o no nt h es a f ea n de f f e c t i v em i n i n gw o r k i n gf a c e ．S i m u l t a n e o u s l y , i tC a n a l s op r o v i d ea ne f f e c t i v es o l u t i o nf o rt h es a m et y p eo fm i n ef i r ep r e v e n t i o n ． F i g u r e [ 1 3 ] t a b l e 【1 3 】r e f e r e n c e [ 5 3 】 K e y W o r d s S m a l lc o a lp i l l a r ；i s o l a t e di s l a n df u l l ym e c h a n i z e dc o a lf a c e ；g o a f ；f i r e p r e v e n t i o n C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 7 5 2 I V 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t ．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯⋯．．⋯⋯．⋯．．．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯．⋯．．⋯．I I I 目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．V C o n t e n t s ．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．⋯．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．．．V I I 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 选题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．3 国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．3 ．1 煤自燃机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 ．3 ．2 小煤柱护巷支护技术发展动态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．3 ．3 采空区自燃治理技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．3 ．4 防火技术研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。5 1 ．3 ．5 采空区遗煤自燃与漏风规律研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 1 ．4 研究内容与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 1 ．4 ．1 主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 1 ．4 ．2 研究方法与技术路线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 21 2 0 2 工作面概况及通风方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 3 2 ．11 2 0 2 工作面概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．2 煤层赋存情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。1 3 2 ．3 构造情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l3 2 ．4 煤层顶底板情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。13 2 ．5 水文地质情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．6 通风方式和通风方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 31 2 0 2 工作面小煤柱护巷理论及加固技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 3 ．1 沿空巷道围岩变形规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 7 3 ．2 小煤柱护巷理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 8 3 ．2 ．1 顶板支承压力分布规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 3 ．31 2 0 2 工作面小煤柱加固技术方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 3 ．3 ．1 围岩条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 3 ．3 ．2 侧帮煤柱锚索网的支护设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．3 ．3 煤柱侧帮喷注浆加固⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 3 ．4 经济效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。2 2 3 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 41 2 0 2 孤岛工作面采空区防火技术研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 4 ．1 孤岛工作面采空区的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 4 ．2 孤岛工作面采空区防火重点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 4 ．32 拌煤层低温氧化特性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 4 ．42 撑煤层最短自燃发火期研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4 4 ．51 2 0 2 采空区遗煤自燃“三带”范围测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。3 8 4 ．5 ．1 采空区遗煤自燃原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 4 ．5 ．2 采空区自燃“三带”环境影响因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．5 ．3 测温系统的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．5 ．4 抽气束管及相关设备的布置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 ．5 ．5 测温系统及抽气系统实际测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 ．5 ．6 具体装置现场的安装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 ．5 ．7 “三带“ 测试结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 4 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 51 2 0 2 孤岛工作面防火措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 5 ．1 利用工作面的推进速度防止采空区自燃⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．2 增加向1 2 0 2 工作面两侧采空区漏风阻力⋯⋯⋯⋯⋯⋯_ ⋯⋯⋯⋯。4 8 5 ．3 降低采空区两侧压差⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 5 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 6 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 6 ．1 主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 6 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 3 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 5 作者简介及主要研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 V I 万方数据 C o n t e n t s A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．工 C o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯V 1E x o r d i u m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2B a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f t h et o p i c ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．3R e s e a r c hs t a t u sa th o m ea n da b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 ．3 ．1C 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 m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．3 ．2D e v e l o p m e n tt r e n do f s u p p o r t i n gt e c h n o l o g yo f s m a l lc o a lp i l l a r ．⋯⋯⋯．．4 1 ．3 ．3C o n t r o lt e c h n o l o g yo fs p o n t a n e o u sc o m b u s t i o ni nG o a f ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 ． 1 ．3 ．4R e s e a r c hs t a t u so ff i r ep r e v e n t i o nt e c h n o l o g y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 ．3 ．5T h es p o n t a n e o u sc o m b u s t i o no fc o a li ng o a fa n dt h ea i rl e a k a g el a w R e s e a r c h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 1 ．4R e s e a r c hc o n t e n t sa n dm e t h o d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 ． 1 ．4 ．1M a i nr e s e a r c hc o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 1 ．4 ．2R e s e a r c hm e t h o d sa n dt e c h n o l o g yr o a dm a p ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 21 2 0 2 W o r k i n g s u r f a e e a n d v e n t i l a t i o n m o d e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．11 2 0 2W o r k i n gf a 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n d i n gr o c kc o n d i t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 3 ．3 ．2S u p p o r t i n gd e s i g no f c a b l en e to f s i d ec o a lp i l l a r ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 3 ．3 ．3G r o u t i n gr e i n f o r c e m e n tf o rs i d ew a l lo f c o a lp i l l a r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 0 3 ．4E c o n o m i cb e n e f i ta n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 V T T 万方数据 一一 塞墼堡三盔堂堡主堂垡迨皇 一 3 ．5S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 4S t u d yo nf i r ep r o t e c t i o nt e c h n o l o g yo fg o a fi n12 0 2i s o l a t e di s l a n dw o r k i n g f a c e ⋯2 5 4 ．1C h a r a c t e r i s t i c so f m i n e do u ta r e ao f i s o l a t e di s l a n dw o r k i n g f a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 4 ．2K e y p o i n to f f i r ep r e v e n t i o ni ng o a f o f i s l a n dw o r k i n g f a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 4 ．3S t u d yo nl 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 2 c o a ls e a m ⋯⋯⋯⋯⋯2 6 4 ．4S t u d yo nt h es h o r t e s ts p o n t a n e o u sc o m b u s t i o np e r i o do 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o r ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ； ；I I X 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 X 万方数据 l 绪论 1 绪论 1 ．1 引言 在现今的大环境下煤炭行业的发展有很大的局限，尤其随着各种新能源的开 发和利用，传统的能源行业受到前所未有的冲击。 中国的资源特点是煤炭资源丰富，油气匮乏，这种情况就意味着煤炭在中国 的发展过程中占有不可替代的位置，而且这种局面在短期内不会有本质的改变。 现在我国已经勘测到的煤炭的储藏量在世界煤炭的储藏量里排在靠前的位置，但 是仅仅占到百分之十左右。中国幅员辽阔蕴藏的资源丰厚，而且需求量比较大， 这就决定着我国的煤炭产量在世界上占比比较大，约达3 5 ％以上。高产出意味着 我们在发展过程中的消耗比较大【l 】。通过近十年的发展也能看到煤炭是我国崛起 的主要支撑。 未来煤炭资源可以利用的将会大大减少，提高煤炭开采效率，降低资源浪费 会是一项有益于国计民生的重大举措。在合理的利用能源的前提下，我们必须直 面的一个重大问题就是生产安全。煤炭的产出潜藏着安全隐患，这也导致煤矿成 为一个人们不愿意轻易从事的带有很高危险性的工作。随着科技的进步设备技术 都有本质的改变，但不能保证一定就是安全的。在工作中必须将安全生产放在第 一位，丝毫也不能放松警惕【2 】。煤矿事故的发生有多种原因。例如，井下施工操 作不当，没有按照规程的要求施工，这就容易造成瓦斯爆炸和煤炭自燃。还有透 水、流沙冲击等一些地质原因。导致这些事故出现的原因我们总是在灾难发生之 后才会去重视。我们的生产理念容易以产能为指标，从而忽略安全问题。 煤矿灾难产生的原因是多种多样的，其中自然发火是最隐蔽而且不易察觉的 潜在危险。所以预防煤炭自然发火对矿井安全生产是极其重要的。通过分析中国 上百个矿务局的官方数据结果，我们可以得知井下火灾的一半以上都是由煤炭发 生自燃引起的，几乎每个矿区都会有自然发火的可能性，占比将近达到百分之九 十五。根据煤矿资料统计，全国范围内的大小煤矿中