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煤炭自然发火介尺度分析:从表征体元宏观模型到孔隙微观模型

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煤炭学报 2019年第4期44卷 1138-1146页

作者：梁运涛王树刚蒋爽胡沛裕林琦宋双林煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116600

煤炭自然发火存在明显的介尺度特性,应用介尺度科学理论将煤炭自然发火的微观反应机理与宏观变化特征相关联,有助于推进煤自燃领域的深入研究。首先分析了单煤颗粒、煤颗粒聚团及煤堆3个尺度的区别及相互联系,指出尺度之间正确的信息传... 详细信息

煤炭自然发火存在明显的介尺度特性,应用介尺度科学理论将煤炭自然发火的微观反应机理与宏观变化特征相关联,有助于推进煤自燃领域的深入研究。首先分析了单煤颗粒、煤颗粒聚团及煤堆3个尺度的区别及相互联系,指出尺度之间正确的信息传递是多尺度模拟的前提,煤自燃领域尺度信息传递的主要方式是"尺度上联"。从数学建模角度提出煤颗粒聚团的本质就是煤堆的表征体元,以表征体元为最小单位的表征体元尺度数值模拟是一种忽略聚团内结构变化的基于宏观数学模型的计算方法,相对应的表征体元内考虑单煤颗粒相互影响的孔隙尺度数值模拟是一种基于微观数学模型的计算方法,由此明确了煤自燃研究中介尺度Ⅱ所在的堆积态煤体层次的物理过程与数学概念。其次基于表征体元尺度的定义,考虑瞬时孔隙率和高温辐射换热特征,建立了连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和浓度方程,简述了求解过程,指出需要由孔隙尺度模型获取的参数有孔隙率、渗透率、对流换热系数等。接着论述了基于格子玻尔兹曼方程、考虑内部孔隙结构的孔隙尺度微观模型,并用实例展示了采用工业CT技术获取煤岩体孔隙物理结构、3维数字重构及表征体元提取的步骤。最后利用不同尺度之间参数的本构关系,提出从孔隙尺度获取宏观控制方程中孔隙率、渗透率、惯性系数和对流换热系数的尺度上联方法,从数学上实现了孔隙尺度微观模型到表征体元尺度宏观模型之间的信息传递,从而完成了从孔隙尺度到表征体元尺度的多尺度物理建模和数学建模。

关键词：煤炭自然发火介尺度表征体元孔隙尺度上联

抑制煤炭自然发火注浆堵漏材料的制备及其性能研究

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抑制煤炭自然发火注浆堵漏材料的制备及其性能研究

作者：王维安徽理工大学

学位级别：硕士

随着国民经济快速的发展,煤炭成为了我国不可或缺的能源支柱,然而煤炭自然发火导致的矿井火灾除了造成煤炭资源的大量浪费,还使煤矿工人的生命岌岌可危。众所周知,足量的破碎遗煤、持续的漏风供氧、发火点有积聚氧化热的环境、持续足... 详细信息

随着国民经济快速的发展,煤炭成为了我国不可或缺的能源支柱,然而煤炭自然发火导致的矿井火灾除了造成煤炭资源的大量浪费,还使煤矿工人的生命岌岌可危。众所周知,足量的破碎遗煤、持续的漏风供氧、发火点有积聚氧化热的环境、持续足够的时间是引起煤炭自然发火的四个因素,因此堵住漏风进而隔绝氧气的供给是防治煤炭自然发火釜底抽薪的措施。在研究了目前矿用封堵注浆材料的分类、特点、使用条件、使用方法、注意事项以及是否满足环保要求的基础上,研制出了一种新型的注浆堵漏材料。通过正交设计法设计试验,利用极差法分析、处理注浆材料性能参数的测试结果,得出：在不同水固比和掺量下,水泥以及添加剂对注浆堵漏材料粘度、析水率、结石率等性能参数的影响大小排序。此外,在其他试验材料和掺量不变的情况下,通过SEM试验来观察并分析不同掺量下的聚丙烯纤维对浆体试件微观结构的影响,从而确定注浆堵漏材料的最佳水固比以及水玻璃、减缩剂、增稠剂、聚丙烯纤维添加剂的掺量分别为1：1.4,2.5%,1.4%,0.4%,0.3%。最后,凝聚封堵试验和堵漏风模拟试验结果表明,抑制煤炭自然发火注浆堵漏材料具有较好的堵漏风效果。

关键词：煤炭自然发火漏风注浆堵漏材料最佳配比堵漏风效果

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煤炭自然发火的综合防治措施分析

辽宁经济职业技术学院学报.辽宁经济管理干部学院 2007年第4期36卷 134-135页

作者：康连举辽宁经济管理干部学院实训部辽宁沈阳110122

分析了煤炭自然发火的机理,总结了防治煤炭自燃工作的经验和教训。针对防治煤炭自燃工作中存在的问题,提出了从采区巷道布置、开采方法到终采封闭采区整个开采过程中防治煤炭自然发火的措施。

关键词：煤炭自然发火预防为主综合防治

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煤炭自然发火预测预报技术及其应用

煤炭自然发火预测预报技术及其应用

第3届全国煤炭工业生产一线青年技术创新交流活动

作者：王新成同煤集团公司煤峪口矿

煤炭自燃火灾严重威胁着煤矿的安全生产,为了杜绝此类火灾的发生,煤炭自然发火的早期预测预报功能越来越受到重视。煤炭自然发火预测预报是对煤炭火灾参数指标进行超前早期识别和预警的根本技术手段。在概述国内外近年来有关煤炭自然发... 详细信息

煤炭自燃火灾严重威胁着煤矿的安全生产,为了杜绝此类火灾的发生,煤炭自然发火的早期预测预报功能越来越受到重视。煤炭自然发火预测预报是对煤炭火灾参数指标进行超前早期识别和预警的根本技术手段。在概述国内外近年来有关煤炭自然发火预测预报技术的主要研究成果基础上,结合同煤集团公司煤峪口矿煤炭的实际情况,通过对煤炭自燃火灾指标气体及其生成的辅助性指标的超前判识,及时、准确地预测预报煤炭自然发火征兆,推断自然发火发展的趋势,为煤炭自然发火的防治提供科学的依据,有针对性地采取均压、密闭堵漏、预灌浆等措施进行治理,将火灾隐患消灭在萌芽状态,从根本上做到防患于未然,达到防止火灾或减少火灾损失的目的。

关键词：煤炭自然发火预测预报指标气体

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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山南井煤炭自然发火预测初探

江西煤炭科技 2006年第1期 17-17,21页

作者：杨坤元江西省花鼓山煤矿江西新余336519

1概况山南井于1990年12月建成投产，设计年生产能力30万t。是花鼓山煤矿的主力生产矿井，开采三迭系上统安源组D4、D5、D9煤层，煤种为：中灰低硫中磷肥焦至主焦煤。其中D4、D5两煤层具有自燃倾向性，其参数见表1。

关键词：煤炭自然发火预测年生产能力花鼓山煤矿自燃倾向性生产矿井安源组 D4 煤层

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神东公司煤炭自然发火防治技术探讨

江西煤炭科技 2004年第3期 31-31,67页

作者：王根厚神东公司安监局山西河曲036500

本文分析了神东矿区煤炭自燃的主要原因 ,提出了防治自燃的措施。

关键词：神府东胜煤田煤炭自然发火防治技术神东公司

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鲁西矿预防煤炭自然发火综合技术研究与应用

山东煤炭科技 2005年第4期23卷 63-64页

作者：张明斌滕敦元赵庆华山东里能鲁西矿业有限公司

鲁西矿3煤具有自然发火倾向。该文系统地介绍了一套适合鲁西煤矿生产技术条件下的预防采空区自然发火技术方案、技术参数、检测方法及其判定指标,并分析了其技术效果,对于指导煤矿今后的预防自然发火工作具有重要意义。

关键词：煤炭自燃注浆防灭火采空区密闭注氮防灭火煤炭自然发火综合技术预防鲁西应用生产技术条件技术参数判定指标技术效果

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丰城矿务局预防煤炭自然发火集成技术

江西煤炭科技 2012年第1期 9-10页

作者：潘开云敖少明丰城矿务局安全监察局江西丰城331141

丰城矿务局河西矿区开发于1957年,分布在曲江、上塘、尚庄境内。煤系地层为晚二叠世乐平组,王潘里段和老山段为主要含煤地层,煤系地层总厚500m,从上至下分为C、B、A等3个煤组,其中C、B两煤组有可采和局部可采煤层6层。B煤组含可采煤层3... 详细信息

丰城矿务局河西矿区开发于1957年,分布在曲江、上塘、尚庄境内。煤系地层为晚二叠世乐平组,王潘里段和老山段为主要含煤地层,煤系地层总厚500m,从上至下分为C、B、A等3个煤组,其中C、B两煤组有可采和局部可采煤层6层。B煤组含可采煤层3层,其中B4层位稳定,构造简单,煤厚0.6～4.96m,一般为2.5m,是矿区主采煤层。

关键词：丰城矿务局煤炭自然发火集成技术预防矿区开发煤系地层可采煤层晚二叠世

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用图表分析法确定煤炭自然发火的潜伏期

煤矿安全 2011年第6期42卷 187-187页

煤炭自然发火的潜伏期是表示自燃危险的最重要特征，目前都是按乌克兰各矿井在近10年内发生火灾的统计数字标出来的。

关键词：煤炭自然发火潜伏期图表分析统计数字乌克兰自燃矿井