[發(fā)明專利]一種防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111150359.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN114418255A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭萬成;褚廷湘;劉超;陳月霞;楊濤;陳鵬;司俊鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省煤炭設(shè)計(jì)研究院;華北科技學(xué)院(中國煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)中心）
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/02;E21F5/00;E21F17/00
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國棟

1.一種基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法，其特征在于，所述基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法包括：：

采用基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)、FLAC3D數(shù)值模擬軟件，分別從橫向與縱向兩個(gè)層面分析小煤柱兩側(cè)巷道掘進(jìn)以及工作面回采過程中峰值應(yīng)力的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，確定煤柱塑性損傷范圍，并以此為基礎(chǔ)推演出小煤柱內(nèi)部裂隙的動(dòng)態(tài)發(fā)育過程以及重點(diǎn)損傷區(qū)域；

采用ANSYSFluent數(shù)值模擬軟件仿真模擬小煤柱裂隙發(fā)育過程中氣體在小煤柱、工作面采空區(qū)以及鄰近老空區(qū)內(nèi)部的運(yùn)移規(guī)律，分析小煤柱裂隙發(fā)育對(duì)煤自燃與復(fù)合災(zāi)害的影響機(jī)理，并對(duì)比分析小煤柱與鄰近老空區(qū)注漿前后煤自燃與復(fù)合災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域面積。

2.如權(quán)利要求1所述的基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法，其特征在于，所述基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法具體包括：

步驟一，基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件，分別從橫向與縱向兩個(gè)層面分析小煤柱兩側(cè)巷道掘進(jìn)以及工作面回采過程中峰值應(yīng)力的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，確定煤柱塑性損傷范圍，并以此為基礎(chǔ)推演出小煤柱內(nèi)部裂隙的動(dòng)態(tài)發(fā)育過程以及重點(diǎn)損傷區(qū)域；

步驟二，獲取協(xié)效阻化封堵材料；

步驟三，通過電子自旋共振波譜儀(ESR)、傅里葉變化紅外光譜儀(FTIR)、氣相色譜儀(GC)儀器與煤自燃模擬試驗(yàn)系統(tǒng)聯(lián)用，從自由基、官能團(tuán)和標(biāo)志性氣體分析新型研制的協(xié)效阻化封堵材料抑制煤自燃的阻化機(jī)理，并與黃泥和MgCl₂傳統(tǒng)阻化材料進(jìn)行對(duì)比測(cè)試分析；

步驟四，分析協(xié)效封堵材料的裂隙發(fā)育特征，并對(duì)比分析與水泥、黃泥材料在裂隙發(fā)育方面的異同點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求2所述的基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法，其特征在于，所述步驟一，基于FLAC3D數(shù)值模擬軟件建立了小煤柱三維立體力-固耦合模型，得到巷道掘進(jìn)以及工作面回采過程中小煤柱應(yīng)力峰值躍遷規(guī)律，結(jié)合應(yīng)力擾動(dòng)對(duì)裂隙發(fā)育的激勵(lì)效應(yīng)，分析小煤柱工作面“應(yīng)力擾動(dòng)-裂隙發(fā)育-漏風(fēng)加劇-遺煤自燃-瓦斯爆炸”的瓦斯與煤自燃復(fù)合致災(zāi)機(jī)理。

4.如權(quán)利要求2所述的基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法，其特征在于，所述步驟二，將多元受阻酚-亞磷酸酯協(xié)效型抗氧劑和無機(jī)高水材料復(fù)配，制備兼具物理-化學(xué)阻化特性以及優(yōu)異密封堵漏特性的協(xié)效阻化封堵材料，并通過揮發(fā)分與發(fā)熱量變化率確定主、輔抗氧劑最優(yōu)摩爾比為5:2，通過交叉點(diǎn)溫度、低溫耗氧量與單軸抗壓強(qiáng)度確定抗氧劑與高水材料質(zhì)量比為1:8。

5.如權(quán)利要求2所述的基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法，其特征在于，所述步驟四，通過試驗(yàn)測(cè)試結(jié)合理論分析，分析協(xié)效阻化封堵材料的封堵機(jī)理，并對(duì)滲透性和堵漏風(fēng)性能進(jìn)行測(cè)試。

6.如權(quán)利要求2所述的基于協(xié)效阻化封堵材料的防治小煤柱瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害信息處理方法，其特征在于，所述步驟四后，還需進(jìn)行：

以小煤柱工作面為試驗(yàn)工作面，分析協(xié)效阻化封堵材料在該工作面瓦斯與煤自燃復(fù)合災(zāi)害的防治效果。