2321综采面采空区自燃“三带”划分及数值模拟分析

利用Fluent软件对金源煤矿2321综采面采空区自燃"三带"进行了数值模拟,得出采空区自燃"三带"云图,并现场对2321综采面采空区束管埋点监测采空区气体变化规律,结合氧气浓度划分2321综采面采空区自燃"三带"的分布范围。结果表明:数值模拟和现场实测结果基本相吻合,表明Fluent软件数值模拟对金源煤矿综采面采空区防灭火具有一定的指导意义。     

高瓦斯易自燃煤层高抽巷瓦斯抽采与浮煤自燃耦合研究

运用FLUENT数值模拟方法对采空区三维耦合场进行研究,简要概括FLUENT流体数值模拟软件基本理论,通过对FLUENT进行自行编程,利用开发模型对杉木树煤矿N3062工作面采空区三位耦合场进行模拟分析,得到漏风流场分布规律。通过理论分析,确定散热带与自燃带分界线处氧浓度降低值,进而准确判定高瓦斯易自燃煤层采空区"自燃带"范围,并通过预先铺设在采空区中的光纤测温系统进一步判定采空区"自燃带"范围。利用实测采空区"自燃带"范围验证数值模拟采空区流场分布准确性,进一步对不同高抽负压条件下采空区自燃带宽度进行模拟,并结合现场实测不同高抽负压条件下回风巷瓦斯浓度及瓦斯抽采率的变化,确定最佳高抽负压范围。最后,采空区三维耦合场数值模拟结果也表明自燃"三带"呈现立体分布,在紧邻支架后部上方位置存在一个自燃发火危险区域。     

浅埋藏高产高效工作面采空区自燃三带划分

分析了采空区自燃"三带"划分的重要性,结合氧气浓度和风速指标对划分方案进行了优化。针对试验工作面浅埋藏煤层的地质特点和高产高效的生产条件,确定了详细的监测方案并予以实施。综合现场实测数据和数值模拟结果,确定了该工作面采空区的自燃"三带"范围。考察了工作面风量对煤自燃"三带"的影响,采用数值分析的方法模拟了工作面采用不同通风量时的煤自燃"三带"分布规律。     

浅埋深大采高工作面采空区煤自燃危险区域划分

浅埋深大采高工作面采空区漏风严重,为了准确划分采空区煤自燃危险区域,确定了划分采空区自燃"三带"参数指标;通过N15201工作面自燃"三带"现场观测并与数值模拟相结合,对N15201工作面自燃"三带"进行了划分;依据实验室煤样检验结果和自燃"三带"划分结果,得到防止N15201工作面采空区自燃的极限推进度。     

煤层分层前后采空区自燃“三带”的数值模拟

某矿所采煤层在回采中期出现分层,导致开采过后采空区出现上下2层遗煤,为了探究煤层分层对采空区自燃"三带"的影响,运用Fluent软件模拟了煤层分层前后采空区氧气浓度分布,并将数值模拟与现场实测结果进行比对,具有良好的吻合度,同时,对分层前后采空区自燃"三带"模拟结果进行对比分析。结果表明:煤层分层后,回风侧散热带和自燃带的宽度较煤层分层前分别减小了7 m和3 m,进风侧自燃带宽度减小了1 m;采空区中遗煤量和遗煤的空间分布的变化导致采空区自燃"三带"发生了变化。     

采空区漏风状况模拟及其分析

通过建立综放采空区三维自然发火预测模型,采用数值模拟软件对高瓦斯煤层抽放条件下综放采空区漏风状况进行了数值模拟,利用模拟结果对采空区进行了煤自燃"三带"的划分,并分析了该工作面采空区浮煤自燃的危险区域及危险程度,可用来指导具有类似情况的采空区浮煤自燃火灾的防治工作。     

双指标划分采空区自燃“三带”的数值模拟

准确快速的划分采空区自燃"三带"可以为煤自燃防治提供重要参考依据,通过建立针对性的采空区流场数学物理模型和对"三带"的划分指标进行分析,运用双指标结合数值模拟的方法快速的划分采空区自燃"三带"。通过与现场实测数据的对比验证,数据结果吻合较好,可以在工作面推进前期就准确地划分出采空区自燃"三带"的分布。     

采空区自燃“三带”数值模拟研究

通过利用有限元法对大同某矿0401采空区自燃"三带"进行数值模拟研究,掌握了许多实际观测中无法或难以确定的有关采空区自燃"三带"分布及变化的定量规律,从而为采空区防灭火技术措施的制定提供了理论依据。     

上下行通风对东峡矿大倾角采空区自燃危险区域的影响

以东峡煤矿37220-1大倾角采空区为研究对象,聚焦采空区自燃"三带"划分问题,运用GAMBIT和FLUENT这2种软件,建立了数值模拟模型,对上下行通风条件下采空区氧气浓度分布进行了模拟研究,并根据模拟结果绘制出不同高度条件下采空区自燃"三带"分布情况。模拟结果显示:大倾角采空区自燃"三带"在分布上呈三维立体状态;采用上行通风时,采空区氧化带宽度较下行通风时大;随着距底板高度的增大,采空区氧化带范围以下顺槽尾部为圆心逐渐缩小。     

寸草塔煤矿22煤层自燃“三带”分布及影响因素

为防止寸草塔煤矿22煤层煤自燃,对22煤层采空区自燃"三带"进行划分.通过现场束管监测获得采空区内氧气浓度分布,并基于氧浓度的"三带"划分标准,得出22煤层采空区自燃"三带"范围,即运胶顺槽:散热带51 m,自燃带51～147 m,窒息带147 m;回风顺槽:散热带43 m,自燃带43～141 m,窒息带141 m.使用Fluent数值模拟软件模拟不同配风量和瓦斯抽放对自燃"三带"的分布影响,得出了配风量越大、抽放管道进入采空区深度越深、抽采负压越大,氧化带宽度也随之增大,煤自燃的危险性越大.     

正行煤矿综放工作面采空区“三带”分布规律研究

为了加强对综放工作面采空区"三带"分布规律的研究,以正行煤矿1504综放工作面为例,采取计算机模拟和现场实测相结合的方法进行了较为深入的研究,从理论与实践两个方面得出该综放工作面采空区的"三带"分布情况,为该综采工作面的安全生产提供了理论支持和操作上的指导。     

基于氧气浓度分布规律的综采工作面采空区自燃“三带”的特征研究

基于对采空区自燃"三带"理论和标准的分析,结合鲁西煤矿3下109工作面开采3下煤层时条件比较复杂,受3上109工作面采空区遗煤的影响较大,存在自然发火隐患的实际情况,采用在工作面和两巷埋设气体监测装置的方法进行了采空区自燃"三带"的研究。通过采集各测点的O2浓度数据,分析采空区O2浓度分布规律,掌握了3下109工作面采空区自燃"三带"的特征,对鲁西煤矿防灭火工作具有重要的指导作用。     

综采放顶煤采空区“三带”宽度的确定及防灭火技术

通过对淮南某矿121101工作面采空区的观测,得到了采空区各种气体的分布情况与采空区气体成分及其体积分数随工作面推进所发生的动态变化情况,以氧气浓度法及以观测的CO体积分数变化作参考,并利用MIN-MAX优化理论划分出采空区"三带"的范围,结合121101工作面实际情况和确定的"三带"范围,相应地提出了三相泡沫防灭火措施,可以有效地防止遗煤自燃。     

金庄矿3107采空区自燃带分布变化规律研究

以金庄矿3107工作面作为典型采面,采用现场布点的方法实测工作面采空区温度及气体体积分数变化,分析得出"三带"分布情况;根据所得数据和分析结果,应用FLUENT软件对其进行数值模拟,得到典型采面采空区自燃带分布规律,并在此基础上对"三带"观测模拟结果加以适当推广。最终给出了同一矿井相似采面不同条件下的自燃带宽度、位置及采面安全推进速度,为防灭火工程提供指导和依据。     

10101综放工作面采空区自燃“三带”分布特征

针对豹子沟煤矿10101综放工作面开采,分析探讨可能引起采空区自然发火火灾危险因素;应用气相色谱分析仪和束管取气的方法测定该工作面采空区自燃“三带”分布数据;采用现场实测方法和采用数值模拟法分析采空区自燃“三带”规律,经比照,得出不同风量条件下采空区自燃“三带”分布特征,最终确定范围为:散热带小于27.2 m,氧化自燃带27.2~74.5 m,窒息带大于74.5 m;结合煤层最短自然发火期,确定工作面的最小安全推进速度为1.84米/天。     

综放工作面采空区自燃“三带”分布规律的研究

通过对采空区煤炭自燃"三带"的理论和标准进行分析,结合梁宝寺煤矿3107综放工作面现场"三带"的观测数据,分析了后部采空区温度、CO和O2浓度的变化规律,并依据采空区氧化升温带长度,确定出自燃"三带"的范围。这种现场观测方法简单、比较容易实现,可以准确划分开采过程中采空区的自燃"三带",为后续工作面开采的防灭火工作提供科学依据。     

“点线-区域”结合观测顶板“三带”技术应用研究

根据顶板"三带"观测技术的发展趋势,结合五轮山煤矿1805工作面实际情况,提出了"点线-区域"结合观测顶板"三带"技术。采用经验计算法、钻孔摄像法、网络并行电法及关键层综合分析法对1805工作面顶板"三带"发育规律进行观测与分析,利用YTJ-20型岩层探测记录仪进行静态点线观测,及WBD-I型网络并行电法仪进行动态区域观测,并相互验证观测分析结果。结果表明1805工作面8煤顶板冒落带发育高度为7~9m,裂隙带发育高度为30~37m,弯曲下沉带发育高度为37m以上。现场观测与理论分析相结合,点线观测与区域观测相结合,提高了观测结论的可靠性。     

不同划分指标采空区遗煤自燃“三带”的分布研究

采空区遗煤自燃防治的重要前提是要准确掌握自燃“三带”的分布情况,这是采空区堵漏风、充填、注氮等技术实施的主要依据.同时,也为确定合理的回采推进度提供重要参考.采空区自燃“三带”的测试与划分是采空区自燃火灾防治的重要基础.本文是在此基础上利用数值模拟的方法,根据不同的划分指标对采空区自燃“三带”分布展开模拟与对比分析.结果表明,采用上限风速与下限氧浓度相结合的方法划分“三带”分布更加可靠.     

碎软煤层坚硬顶板综采工作面自燃“三带”分布与注氮参数研究

为了解决碎软突出煤层坚硬顶板条件下,综采工作面采空区自燃"三带"划分及注氮参数设计与优化的问题,在进、回风巷布置埋管实测进、回风侧自燃"三带"并采用数值模拟、图像处理相结合的方法确定采空区中部自燃"三带"分布,并给出了注氮参数。研究表明:在碎软煤层坚硬顶板条件下,采空区散热带和氧化带宽度都明显变宽,最佳注氮口在散热带和氧化带交界处,但该位置埋深较深,拖管注氮存在困难,可通过增加注氮量减小注氮深度在注氮管埋深30 m处注氮,最佳注氮量为600~800 m³/h,采空区CO分布与自燃"三带"分布呈对应关系,24311工作面最小安全推进速度为1.89 m/d,工作面安全通风量为119 m³/min。