兩硬超長大采高工作面煤柱變形及其對煤柱自燃影響研究.pdf

1、我國礦井煤炭自燃傾向性較高的煤礦占有較大比例，因煤炭自燃導致自然資源浪費十分嚴重。另外，煤炭自燃對煤礦的安全生產(chǎn)有較大影響，導致減產(chǎn)，甚至威脅人員健康。超長工作面大采高開采技術工藝因其高產(chǎn)高效應用越來越廣，然而超長大采高工作面礦山壓力較大，造成煤柱變形破壞嚴重，在一些礦井導致煤柱自燃，形成了煤礦生產(chǎn)的安全隱患。
　　本文以察哈素煤礦31303開采工作面為背景，對兩硬超長大采高工作面煤柱變形破壞及其對煤柱自燃的影響進行研究。在煤柱變

2、形破壞和裂隙發(fā)育方面，進行了FLAC3D數(shù)值模擬和相似材料模擬實驗。數(shù)值模擬結(jié)果表明：（1）在開采推進過20m的時候，煤柱逐漸出現(xiàn)變形破壞的情況，通常發(fā)生在煤柱的左右兩壁；（2）推進過40m時，破壞開始貫通煤柱，且剪切破壞區(qū)域呈現(xiàn)逐步擴展的趨勢；（3）察哈素煤礦31303開采工作面煤柱開采過程中，煤柱損傷、破壞嚴重、煤柱中應力集中現(xiàn)象較為明顯，導致內(nèi)部出現(xiàn)破壞裂隙，形成連續(xù)、適量漏風供氧的條件。通過相似材料模擬實驗可得：（1）煤柱變形破

3、壞和裂隙發(fā)育的特點；（2）將相似材料模擬實驗結(jié)果與 FLAC3D數(shù)值模擬進行對比分析可知，兩種模擬結(jié)果具有一致性。
　　在煤柱自燃方面綜合對煤炭自燃理論和煤柱變形破壞的研究，對煤柱自燃進行科學探究：（1）對煤炭自燃學說進行了系統(tǒng)的闡述并對煤氧復合的微觀過程展開分析和說明；（2）說明了煤炭自燃的發(fā)展階段和煤炭自燃所需具備的條件，據(jù)此對煤柱進行自燃條件分析；（3）從察哈素煤礦31303工作面過往的火災實例中進行分析，對煤柱變形對自燃的