煤與油頁巖共采工作面采空區(qū)自燃規(guī)律及防治技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國對進(jìn)口石油依賴性的不斷提升，尋求一種可部分替代石油功能的能源成為了國家能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一，油頁巖由于可干餾出頁巖油而進(jìn)入人們的視野。油頁巖常與煤伴生共存，由于煤具有自然發(fā)火特性，加之油頁巖升溫氧化特性不明晰，導(dǎo)致煤與油頁巖共采工作面采空區(qū)存在自然發(fā)火的威脅。因此研究煤與油頁巖共采工作面采空區(qū)自燃規(guī)律及防治技術(shù)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先采用理論分析的方法研究了采空區(qū)孔隙率對煤巖體氧化規(guī)律的影響，利用PF

2、C顆粒流數(shù)值模擬軟件對工作面開采過程中采空區(qū)內(nèi)裂隙分布和漏風(fēng)通道的動態(tài)演化規(guī)律進(jìn)行了研究，數(shù)值模擬結(jié)果表明工作面兩巷上方的漏風(fēng)通道較為發(fā)育。為了進(jìn)一步對煤與油頁巖共采工作面的漏風(fēng)規(guī)律進(jìn)行定量分析，采用SF6漏風(fēng)測定技術(shù)對其漏風(fēng)規(guī)律進(jìn)行了現(xiàn)場測定，得到了工作面不同位置處的漏風(fēng)規(guī)律。
　　為了研究煤與油頁巖共采工作面采空區(qū)遺煤與油頁巖氧化規(guī)律，本文以梁家煤礦1105煤與油頁巖共采工作面采空區(qū)為研究對象，采取敷設(shè)束管監(jiān)測系統(tǒng)的方法得到了

3、采空區(qū)內(nèi)氣體及溫度變化情況，對CO、O2濃度分布規(guī)律和溫度變化規(guī)律進(jìn)行了分析。監(jiān)測結(jié)果表明，采空區(qū)內(nèi)溫度整體呈上升趨勢，由于兩巷上方裂隙較為發(fā)育，形成了較好的供氧環(huán)境，導(dǎo)致煤與油頁巖與溫度最高。工作面留頂煤區(qū)域的CO濃度高，不留頂煤即頂板均為油頁巖處較低。采空區(qū)O2與普通采煤工作面相比濃度偏高，濃度在20％左右波動，有利于煤與油頁巖的氧化，存在較大的自燃危險(xiǎn)性。
　　通過相關(guān)資料和現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，對梁家煤礦1105工作面煤炭自然發(fā)火