【正文】 條件，作為預(yù)測指標(biāo)，再對預(yù)測指標(biāo)作進一步細(xì)分，來預(yù)測煤自燃的危險程度。 由 于 問題的復(fù)雜性，人們在給外在因素進行評分時帶有一 定程度的主觀臆斷 ，而且 各個采煤國家僅是根據(jù)本國自身的具體情況制定相應(yīng)的評判方法。并且煤氧反應(yīng)是十分復(fù)雜的，物理作用可逆，而化學(xué)作用正好相反，是不可逆的。這種方法是在人為強制下使煤和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但該方法只能測試可逆的物理吸附和脫附量，而且因為伴隨著化學(xué)吸附和反應(yīng)，難以計算氧消耗量；另外，煤的吸附性能同時也因為煤巖組份、破碎煤體孔隙結(jié)構(gòu)、粒度的組成、水的含量等多種因素的不同而不同，而煤樣的自燃性是受多種因素所影響的。但由于以上方法存在著缺點和各種客觀原因，我國一直用著火點溫度降低值法 (即固態(tài)氧化劑法 )來劃分煤自 燃傾向性。 煤炭自然發(fā)火早期識別與預(yù) 防 煤炭自燃危險性預(yù)測研究 (1)自燃傾向性 實驗 預(yù)測 法 [6] 煤自燃傾向性是指煤層開采之前，其自然發(fā)火的可能程度，所有煤種均具有自燃傾 向性，只是不同煤種、不同環(huán)境條件下的自燃傾向性呈現(xiàn)不同。有褶曲、斷層和巖漿巖侵入等地質(zhì)構(gòu)造破壞 區(qū)域，煤層自然發(fā)火危險性較大。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 12 統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，有 80%的自 燃火災(zāi)發(fā)生在厚煤層中。 對應(yīng)于實際中主要是通過漏風(fēng)和擴散供氧，因此，對于開采自燃煤層的礦井，要求低風(fēng)壓通風(fēng) (采空區(qū)風(fēng)壓不宜于超過 200Pa，礦井風(fēng)壓不 得 超過 3000Pa)，待超過時及時封閉。通風(fēng)對自燃的主要影響主要表現(xiàn)在采空區(qū)、煤柱、煤壁裂隙的漏風(fēng)。 2)采煤方法。許多開采同一煤田、相同煤 層 的不同礦井，甚至同一礦井不同的開采時期，在煤的性質(zhì)、煤層賦存條件基本相同的 礦 井，但由于以上因素的差異，造成自然發(fā)火的次數(shù)明顯不同。 影響煤炭自燃的外在因素 煤炭自燃傾向性是煤的一種自然屬 性。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 10 Herman (1994)綜合使用 XRD， SEM， EDXA 和 Mossbauer 波譜等手段考察了煤中礦 物 質(zhì)在低溫氧化過程中的變化，指出含 Ca 礦物對煤的低溫氧化起催 化 作用，還有的學(xué)者認(rèn)為菱鐵礦等含二價鐵離 子的礦物對自燃也有較大影響，尤其是在 Co、 Mn 等離子的催化作用下，它們更容易氧化并有利于過氧化物的產(chǎn)生。黃鐵礦的比熱容小，它與煤吸附相同的氧量而溫度增值比煤大 3 倍。從這方面看，水分 又有利于煤炭自燃的發(fā)生。但是，煤中的水分又能充填于煤體微小的孔隙中 ，把氮氣、二氧化碳、甲烷等氣體排除，當(dāng)干燥以后對煤的吸附起活化作用。有的研究表明，當(dāng)煤層中的剩余瓦 斯含量大于 5 tm3 時，自燃難以發(fā)生 ； 瓦斯涌出速度高時，很難發(fā)生煤的氧化，但是瓦斯涌出速 度小于 ～ hgml ? 時，瓦斯涌出對煤的氧化過程沒有影響。 煤中瓦斯存在和放散影響吸氧和氧化過程進行，它類似用惰性氣體稀釋空氣對氧化 發(fā)生的影響。 各種單一的 煤巖成分具有不同的氧化活性，其氧化能力按鏡煤 亮煤 暗煤 絲煤的順序遞減。 Schmidt[3]認(rèn)為氧化速率與內(nèi)煤粒外 表面積的立方根成正比 ； Carpenter 和 Sergeant (1996)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)煤粒徑低于某個 臨界粒徑 (一般為 138～ 387um)時，氧化速率基本與粒徑無關(guān) ： Karsner(1981)的研究表明當(dāng)粒徑在 時氧化速率與粒徑無關(guān) ； Bouwman(1996)指出大 孔在煤的氧化行為中占支配地位，空氣的滲透為擴散控制 ； Kaji（ 1985)通過對不同 變質(zhì)程度的煤在 30～ 250℃的氧化行為進行研究后，指出當(dāng)煤粒度 lmm 時氧化速率與 粒徑無關(guān)，并認(rèn)為孔徑 100 埃 的孔在煤氧化中起主要作用 ； A. Kucuk[4]（ 2020)等通過 對土耳其褐煤實驗研究，得出混合粒 度煤樣的氧化速率大于單一粒度煤樣的氧化速率。這也是煤礦井下自燃多發(fā)在粉煤及碎煤集中的地方的原因。完整的煤體一般不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在， 其自燃性能顯著提高，這是因為破碎的煤炭不僅與氧氣接觸的表面積增大，而且著火溫度也明顯降低。彭本信， Ogunsola(1991)及戴中蜀 (1999)等學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)隨著煤 化程度 提高，煤的氧化放熱量是按照褐煤 長焰煤 氣煤 肥煤 焦煤 瘦煤 貧煤 無煙煤 的趨勢呈有規(guī)律的變化。 影響煤炭自燃的內(nèi)在因素 影響煤炭自燃的主要內(nèi)在因素是 煤的自燃性能 ， 煤的自燃性能主要受下列因素影響 [2]： （ 1)煤的變質(zhì) 程度 。煤炭自然發(fā)火與外因火災(zāi)相比，具有發(fā)生、發(fā)展緩慢并有規(guī)律的演變過程，可在他的初期 發(fā)現(xiàn)。對己形成高溫的浮煤，僅依靠惰泡隔氧滅火，需注泡量很大，且一旦停止注泡很易復(fù)燃。國外（如德國、英國）已將其列為撲救井下火災(zāi)的一種標(biāo)準(zhǔn)方法，德國在 80 年代研制了移動式制氮裝置，這些裝置可快速運到任何地點的礦井使用。常用密閉來隔絕滅火。 。 （ 4)測氛法探測火源位置 。 測溫法是指利用溫度 傳感器對被監(jiān)測地點進行溫度監(jiān)測以發(fā)現(xiàn)煤層發(fā)火危險程度的 預(yù)報方法。外因火災(zāi)是指由于外來熱源 , 如明火、爆破、瓦斯煤塵爆炸、機械摩擦、電路短路等原因造成的火災(zāi)； 內(nèi)因山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 3 火災(zāi)是指 由于煤炭或其他易燃物 在一定的條件和環(huán)境下自身發(fā) 生自身氧化積熱，發(fā)生燃燒引起的火災(zāi)。據(jù)統(tǒng)計，我國統(tǒng)配和重點煤礦中具有自然發(fā)火危險的礦井約占 47%。通過對 煤礦 所存在的火災(zāi) 隱患 進行細(xì)致地分析，研究相應(yīng)的控制技術(shù)。礦井火災(zāi)是煤礦重大災(zāi)害之一，一方面礦井火災(zāi)不僅燒掉大量的 資源、材料和生產(chǎn)設(shè)備，而且由于要封閉火區(qū)，嚴(yán)重破壞了煤礦正常的生產(chǎn)秩序；另一方面燃燒消耗了風(fēng)流中的氧氣，使風(fēng)流中的氧氣體積分?jǐn)?shù)下降，同時產(chǎn)生大量的熱能、有毒氣體和粉塵，嚴(yán)重污染環(huán)境。 我國煤炭自燃火災(zāi) 于 分嚴(yán)重 , 在開采煤層中大約有 50%的礦井存在自然發(fā)火危險 ， 據(jù)統(tǒng)計我國煤礦自燃火災(zāi)約占礦井火災(zāi)的 70%， 一些自然發(fā)火嚴(yán)重的礦區(qū) ,如充州撫順鶴崗窯街義馬淮南六枝等其自然發(fā)火占礦井火災(zāi)次數(shù)的 90%以上 。 Then bining the fundamental state of TengDong coal mine and the spontaneous bustion conditions of the semiisolated island, we can find the hidden fire danger point and take some reasonable measures to control the fire。 本文 首先 細(xì)致分析 了 煤炭自燃發(fā)火的 基本理論，包括自然發(fā)火的影響因素、早期識別與預(yù)防以及其防治技術(shù)； 再結(jié)合滕東煤礦概況及其半孤島工作面自然發(fā)火情況 找出火災(zāi)隱患點并且 采取一定合理的防滅火措施；最后，通過對工作面的溫度和相關(guān)火災(zāi)指標(biāo)氣體的監(jiān)測判斷所采取的防治措施是否起到了作用。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進入學(xué)校圖書館被查閱。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 I 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 滕東煤礦半孤島工作面防滅火 技術(shù)研究 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 II 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計）作 者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 III 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 IV 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。近年來我國廣泛采用綜采放頂煤開采技術(shù)，使開采效率大幅提高，但這種采煤方法采空區(qū)遺留殘煤多、冒落高度大、漏風(fēng)嚴(yán)重，使得自 燃 火災(zāi)發(fā)生頻繁。 關(guān)鍵詞 ： 煤礦 ， 半孤島 ， 火災(zāi) ，防 治山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 VII ABSTRACT The situation of our country’s coal spontaneous bustion fire is very serious. There are almost 50% of the existing mines in mining coal seam, which are in the spontaneous bustion danger. According to statistics, Chinese coal spontaneous bustion fire accounted for about 70% of the mine fire. In recent years, fully mechanized caving mining technology is widely used in China, and it makes the mining efficiency greatly improved. However, this method leads to the accumulation of residual coal in goaf, the higher of the badly bleeding, and makes air leakage serious, the spontaneous bustion fire happen frequently. Firstlt, the article carefully analyses the basic theory of the coal spontaneous bustion, including the influencing factors of the natural bustion, early recognition and prevention and its control technology。 在總的礦井火災(zāi)總數(shù)中，外因火災(zāi)占比重一般為 10%左右，但危害很大，剩余的90%為內(nèi)因火災(zāi)，內(nèi)因火災(zāi)多由煤炭自燃引起。 煤炭作為我國的主要能源，在國民經(jīng)濟能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)很重要的位置。 因此，本文主要研 究煤礦火災(zāi) 的辨識和控制技術(shù)， 這對于 煤礦 的安全生產(chǎn)和安全管理工作具有 于 分重要的意義。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 煤炭自燃是我國煤礦開采過程中的主要自然災(zāi)害之一，不僅威脅井下作業(yè)人員的生命安全，而且影響生產(chǎn)的正常進行、凍結(jié)大量煤炭資源、造成采礦設(shè)備的損失。 在礦山火災(zāi)的分類辨識方面，我國的研究人員根據(jù)發(fā)生的地點不同 , 可分為地面火災(zāi)和井下火災(zāi)；按一次火災(zāi)所造成的人員傷亡、受災(zāi)戶數(shù)和財物損失金 額 , 可劃分為特大火災(zāi)、重大火災(zāi)和一般火災(zāi)；根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的原因 , 可分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。（ 2)測溫法 。 利用 6SF 等熱穩(wěn)定性較好的示蹤氣體測定采空區(qū)漏風(fēng)量的技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用。 其中又包括開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓；（ 4）預(yù)防性灌漿；（ 5）阻化劑；（ 6）惰性氣體；（ 7）凝膠；（ 8）三相泡沫。風(fēng)流控制的方法有短路法、調(diào)壓法、全礦反風(fēng)、局部反風(fēng)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 4 國外最先采用氮氣防滅火是在西德進行， 1974 年西德首先采用大量氣體注氮防滅火，其后法國、英國、波蘭、蘇聯(lián)等主要產(chǎn)煤國也都先后采用了氮氣防滅火方法。但惰泡在