煤层自燃防治与高温爆破安全技术中的若干力学问题

煤层自燃已经是我国大规模煤矿开采不可回避的问题。在高温环境下的煤矿爆破开采,既涉及到爆破的高温环境也需要改进高温爆破技术,其中认识高温爆破中的工程规律,是解决高温爆破技术的关键。首先对煤层自燃的条件进行了量纲分析,说明了煤层中裂隙对流比热传导更容易诱发煤层自燃;煤体中的破裂场、气流场是煤层自燃的条件,单纯封堵裂缝隔绝空气的方法有短期效果,但地质体因煤层燃烧力学特性改变产生变形和破裂后,会死而复燃。讨论了井工开采诱发煤层自燃的机理以及相关科学问题,对井工开采分析了采空区上方冒落带、破裂带、沉降带与煤层自燃的关系,提出了地表长期封闭覆盖与自适应循环注水相结合的综合灭火方法。进而分析了露天矿开采高边坡稳定性与煤层自燃环境的关系,边坡开挖引起山体变形、开裂,形成破裂场是产生煤层自燃的基本要素。最后,分析了深孔爆破中,爆破技术可靠性中涉及的科学问题,介绍了利用循环水降温的方法。

Several Mechanical Problems on Prevention of Spontaneous Combustion of Coal and Safety Controlling in High-temperature Blasting