易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术项目-验收材料.doc

易自燃巨厚煤层综放开采 自然发火预测预报体系及综合防治技术研究 验 收 材 料 内蒙古蒙泰不连沟煤业有限公司 河南理工大学 2011年03月  易自燃巨厚煤层综放开采 自然发火预测预报体系及综合防治技术研究 验收材料目录 项目验收材料之一：《易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》项目执行情况总结报告 项目验收材料之二：《易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》项目研究报告 项目验收材料之三：《易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》项目经费决算表 项目验收材料之四：《易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》效益分析报告 项目验收材料之五：《易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》项目决策报告 项目验收材料之六：《易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》成果应用证明  项目执行情况总结报告 内蒙古蒙泰不连沟煤业有限公司 河南理工大学 2011年03月 1 承担单位 《不连沟煤矿易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系及综合防治技术研究》课题是内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司09年得科学技术研究项目，该课题由内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司与河南理工大学共同承担。 2 研究目标及研究内容 (1)技术目标：通过对不连沟煤矿首采F6102工作面煤炭自燃特性参数及规律的研究，构建不连沟煤矿易自燃巨厚煤层综放开采自然发火预测预报体系，制定矿井煤炭自燃综合防治技术措施。 (2)技术内容： F6102采煤工作面煤自燃特性参数测试及分析； F6102采煤工作面火灾预测预报体系研究 F6102采空区“三带”观测与规律研究； 不连沟煤矿采煤工作面综合防灭火技术研究。 (3) 技术方法和路线：本项目主要通过实验室参数测试、现场数据收集、分析，并结合数值模拟与理论计算，构建本矿首采F6102工作面煤炭自燃的预测预报体系，制定综放开采防灭火措施，通过现场应用，进一步修改、完善防灭火方案，为今后矿井安全生产提供保障。 3 研究成果 本项目是在华电集团不连沟煤业公司及不连沟煤矿各级领导的大力配合之下顺利完成的。确定了不连沟煤矿6煤层自燃预测预报敏感气体和指标，构建了不连沟煤矿综合防火技术保障体系。其主要研究成果如下： （1）基于未确知测度理论，建立了F6102综放工作面火灾危险性评价指标和排序模型。 针对F6102综放面在淋水较大和淋水较小两种情况下进行火灾危险性分析。表明：在λ=0.5识别准则下淋水较大和淋水较小两种情况下火灾危险性等级均为Ⅱ级，即火灾危险程度均较高。 （2）通过实验室测试，进一步确定了F6102综放工作面煤层自燃倾向性等级为I类。 根据所采集煤样的自燃倾向测试结果可知：常温常压下实验煤样吸附流态氧量在0.79～0.96cm3/g之间，依据GB/T20104-2006标准，不连沟煤矿煤层自燃倾向性等级为I类，即容易自燃煤层。 （3）通过实验室热重分析，明确了煤层的升温特性。 煤样的热重分析表明：在同一升温速率下，不同采样地点的煤样升温特征有所差异。不同升温速率下，同一采样地点煤样的特征温度随着升温速率的增大而增大。 （4）构建了F6102综放工作面煤层自燃的预测预报体系，明确了敏感指标和对应预报结果。 不连沟煤矿6#煤自然发火的复合预测预报指标采用CO，C3H8，C2H4和C2H2，其中CO作为煤缓慢氧化阶段的预测预报指标，C3H8，C2H4 和CO作为煤加速氧化阶段的预测预报指标，C2H2作为煤激烈氧化阶段的预测预报指标。 各预测预报指标参数与自燃状态对应关系见表1和表2。 表1 工作面回风隅角支架后部气体监测预报表 CO浓度 C2H6 C2H4 C3H8 C2H2 预报结果 24ppm 无 无 无 无 正常 24～200ppm 无 无 无 无 存在自燃隐患 200～500ppm 有 无 无 无 煤温已超过临界温度 有 有 有 无 煤温已超过干裂温度 500ppm 有 有 有 有 有高温或明火 表2 回风流气体监预报表 CO浓度 C2H6 C2H4 C3H8 C2H2 预报结果 无 无 无 无 无 正常 1～24ppm 无 无 无 无 存在自燃隐患 24～50ppm 无 无 无 无 发生自燃隐患 50ppm 有 有 无 无 煤温已超过临界温度 有 有 有 无 煤温已超过干裂温度 有 有 有 有 有高温或明火 （5）通过现场观测与实验室数值模拟，明确了工作面不同回采时期的自燃“三带”分布规律。 通过现场实测氧气浓度变化、利用fluent模拟漏风风速变化、模拟氧气浓度变化，利用MIN-MAX的