基于采空区流场的遗煤自燃危险区域判定及复合惰化技术研究

采空区遗煤自燃火灾是影响煤炭生产安全的主要灾害之一。基于Fluent数值模拟技术,构建采空区三维物理模型,模拟研究了采空区流场立体分布规律,并以O2体积分数为判别指标划分了采空区遗煤自燃危险区域;通过分析采空区遗煤空间分布规律及不同惰性气体的惰化特性,提出了综放工作面采空区复合惰化技术,即高位压注CO2和低位压注N2,并与单一气体惰化技术进行了对比研究。结果表明:复合惰化技术相较于单一气体惰化技术有着更好的防灭火效果;在工程应用中,各监测点CO体积分数在短时间内均降低到2.4×10^-5以下,压注惰气期间防灭火效果良好。     

深井高地温孤岛工作面防灭火综合治理技术应用研究

深井高地温易导致煤层自然发火,朱集西煤矿11401工作面为深井孤岛工作面,为预防主采11-2煤及上覆11-3煤冒落进入采空区后氧化自燃,通过分析高地温对回采工作面煤层自燃特性、自燃环境的影响,梳理出造成采空区遗煤氧化的主要因素。针对11401工作面采空区环境和条件,在11401顶抽巷未施工到位的前提下,通过采取系统布点进行预测预报分析、顶板弱化、隅角封堵、切眼及两巷预埋防灭火管路灌浆覆盖、注氮惰化、架间撒浆、两巷钻场施工高位防火钻孔劈头灌浆等综合防灭火措施,降低了在工作面初采、过FD35断层期间高地温对采空区遗煤供氧、蓄热等的影响,延长了采空区遗煤的自然发火期,有效地防止了采空区防火标志性气体出现异常,保障了工作面稳定、安全生产。     

近距离复合采空区三带划分与遗煤自燃区域判定研究

近距离复合采空区遗煤自燃是矿井火灾的主要因素之一。文章以煤峪口矿14-2号煤层81004工作面为工程背景,采用理论计算、现场试验的方法,分析了采空区遗煤厚度、氧气浓度、漏风强度分布特征与规律,分别以氧气浓度、漏风强度作为主要指标划分了近距离复合采空区三带,基于此,判定了近距离复合采空区遗煤自燃区域,丰富了采空区遗煤自燃机理与防治技术。     

石港煤矿综放工作面综合阻燃技术研究

针对瓦斯与煤自燃灾害并存综放工作面采空区遗煤自燃问题,选取石港煤矿15109综放工作面为研究对象,通过试验测定15#煤层自燃倾向性属于二类,14#煤层自燃倾向性属于一类,以CO浓度的变化趋势判断煤自燃的阶段;分析得到煤层性质、采空区遗煤量、瓦斯抽采漏风等因素共同导致遗煤自燃;提出瑞米材料堵漏、MgCl2阻化防火、注氮惰化处理、MEA高分子阻化等综合阻燃技术。应用结果表明:工作面各测点位置CO浓度最高为0.0018%,处于较低水平,无自然发火迹象,防火效果显著。     

特厚复合煤层采空区煤自燃危险因素分析

为了掌握特厚煤层采空区自燃的危险因素,利用现场实测统计与实验相结合的方法,对中煤塔山矿首采面30501遗煤的粒度分布及水分含量进行了统计分析并开展了低温氧化实验,结果表明,首采面30501的现场遗煤粒度具有一定的分布规律,遗煤含水量较大;在低温氧化阶段,在相同温度下随着遗煤粒度的降低,煤的耗氧速度增加量、CO气体发生量均增加;随着遗煤外在水分含量的增加,采空区遗煤的吸氧量逐渐降低,有利于煤自燃的防治工作。通过实验结果分析,明确了特厚复合煤层中采空区遗煤自燃危险因素的影响效应,对于现场煤自燃的防治工作具有一定的指导意义。     

液态CO_2在治理高瓦斯矿综放工作面自燃火灾的应用

针对温庄煤业150201综放工作面采空区CO超限实际,分析了采空区遗煤自燃的原因,结合目前国内外煤自燃防治技术研究现状,提出了灌注液态CO2惰化灭火的方法,并研究了液态CO2灭火技术工艺及相关参数。现场实践表明,液态CO2灭火能力强、速度快,具有良好的惰化抑爆作用,是煤层自燃火灾防治的有效手段之一。     

易自燃厚煤层综放面低速推进条件下煤自燃预防技术

柴家沟煤矿42105综放面开采煤层具有煤自然发火期短、厚度变化大、顶板来压周期长及推进速度慢的特点,大大的提高了采空区遗煤自燃危险程度,针对煤自燃机理制定了和实施了采空区两道注胶体隔离墙、采空区半封闭式注氮及支架后部遗煤喷洒阻化剂的预防措施,从降低采空区漏风、惰化采空区及降低遗煤的氧化性等方面预防了煤自燃火灾的发生,同时加大了监测力度,有效安全的保证了工作面的推进。     

浅埋近距离煤层相邻对向开采工作面煤自燃防治技术与应用

浅埋近距离煤层群两"U"型通风工作面相邻对向开采,易发生以上覆采空区为主要漏风通道的串联通风现象,针对海湾煤矿三号井2206工作面因串联通风导致的漏风发火情况,提出"超前-立体化"煤自燃防治技术;采用超前监测的方式,对工作面上下层采空区漏风发火动态进行预测;采用地表回填、巷道喷浆、注氮惰化、阻化剂喷洒、遗煤控制等防灭火技术,对上下煤层立体化分布的煤自燃危险区域进行治理。结果表明:2206工作面串联通风现象得到有效控制,上下层采空区煤自燃得到有效抑制。     

高瓦斯综放面自燃防治技术应用分析

为了对中兴煤业1301工作面采空区遗煤自燃发火进行控制,首先分析了采空区氧气来源为U型通风导致,进而提出在上下隅角布设挡风帘或者砌设挡风墙,同时在工业广场安装制氮机,通过管道对采空区进行注氮。结果表明,采空区遗煤自燃得到了抑制,自燃防治措施实施效果明显。     

州景煤矿5304工作面煤柱自燃特性及防治

为了及时处理州景煤矿5304工作面煤柱自燃灾害，测试了州景煤矿5304工作面煤自燃标志性气体，确定了5304工作面煤自燃指标气体为CO，并提出了采空区注浆和复合喷涂材料相结合的综合防灭火技术，同时使用综合防灭火技术对5304工作面窄煤柱自燃进行防治。结果表明:采空区内氧气和一氧化碳浓度迅速降低，回风巷内温度恢复正常值，煤柱自燃情况得到了抑制。采空区注浆技术与顶板喷涂复合材料技术的相互结合应用为类似煤层的自然发火防治提供了一种新的技术方案。     

兴隆庄煤矿综合防灭火技术的再实践

矿井火灾是矿井五大自然灾害之一,煤炭自然发火是矿井火灾的主要形式,它约占矿井火灾总数的90%,严重威胁着煤矿的安全生产。采空区煤炭自然发火的防治不仅是矿井防灭火的重中之重,更是矿井火灾防治的难点。本文在以往综合防灭火技术应用的基础上,以兴隆庄煤矿B4328工作面的采空区煤炭自然发火防治为例,综合阐述了综合防灭火技术的探索与创新。通过五大防灭火技术的应用与再实践,以工作面和留置采空区束管内的煤炭自然发火指标气体监测数据所呈现的变化为依据,结合防灭火实践的效果对以往的防灭火技术进行了优化,对存在的问题分析总结出相应的改进措施,创新了夹心闭注胶的快速堵漏风技术,实现了B4328工作面的安全顺利回采。     

综放工作面高抽巷抽放条件下采空区漏风规律研究

高抽巷在解决易自燃煤层综放工作面瓦斯超限问题的同时,又加剧了采空区漏风及其自燃危险性。为了使工作面采空区防火措施更具有针对性,通过现场实测,研究分析了高抽巷抽放条件下工作面采空区漏风规律,对采空区的自燃危险区域分析、采空区有针对性的控风防火措施的制定具有重要的意义。     

新维矿8102工作面自然发火防治技术

针对川南矿区近距离煤层群开采过程中面临的自然发火防治难题,以新维矿8#煤层首采工作面为例,通过8102工作面回采期间面临的自然发火危险因素分析,得出高位遗煤与采空区遗煤是自然发火的高危区域。提出以自然发火预测预报为先导,以堵漏控风、开区注氮和高位注浆为核心的综合防灭火技术措施,根本上降低了煤层自然发火概率。回采过程中工作面及采空区各地点CO浓度始终保持在20×10^-6以下,保障了工作面的安全回采。     

综放工作面停采期间防灭火技术研究与应用

潞宁煤业侏2煤为Ⅱ级自燃煤层,为保证22116综放工作面撤架期间的稳定,采用氧气体积分数法划分了采空区自燃的“三带”,防灭火的重点为停采线后方170 m范围内的散热带和氧化带。通过采取以采空区封闭、两巷注浆和采空区持续注氮为主的综合防灭火措施,22116工作面支架回撤期间,未监测到采空区遗煤的自然发火征兆,取得了较好的效果,实现了工作面的安全顺利回撤。     

多巷布置自燃煤层俯采工作面自然发火原因分析与治理

分析了多巷布置自燃煤层俯采工作面采空区发生煤炭自燃的主要原因,提出了工作面在俯采生产期间自然发火的防治措施,为相似条件回采工作面的火灾防治工作提供了技术依据,积累了实际经验。     

官地矿28412工作面采空区综合防灭火技术

针对官地矿28412工作面采用无煤柱开采技术,沿空留巷过程中采空区易漏风供氧,造成采空区遗煤自燃安全事故,采用了堵漏风、灌浆、"三位一体"预测预报等综合防灭火技术。综合防灭火技术的应用将工作面危险区域沿空侧CO浓度均控制在15 ppm以下,有效消除了采空区遗煤自燃事故的发生,为实现28412无煤柱工作面安全开采提供了保障。     

小庄煤矿液态CO2防灭火技术实践

针对小庄煤矿40203综放工作面采空区出现自然发火隐患问题,分析了该工作面自然发火原因、液态CO 2防灭火机理及施工工艺,成功实施了液态CO 2防灭火技术在现场的应用。在向40203综放工作面采空区灌注液态CO 2后,采空区出水温度由灌注前的36℃降至26.5℃,上隅角袋子墙内CO浓度由灌注前的0.0067%降至0.0051%,上隅角采空区19 m处CO浓度由灌注前的0.0072%降至0.0053%,采空区出水温度和CO浓度显著下降并维持稳定。实践表明,该技术成功遏制了采空区遗煤进一步氧化升温,消除了采空区自然发火隐患,保证了工作面的安全回采,也为矿井防灭火工作积累了可借鉴的实践经验。     

祁东矿上覆近距离不采自燃煤层采空区综合防灭火技术

祁东矿几个主采煤层都上覆一层近距离不采自燃煤层。随着工作面的回采,上部不采自燃煤层冒落到下部煤层采空区内,给采空区带来安全隐患。为了解决这个问题,通过分析近距离煤层采空区防灭火存在的问题,找出采空区危险因素,同时提出一套适合祁东矿的综合防灭火技术措施。     

综采工作面停产期间防灭火监测及管理

以长期停产的综采工作面为例,介绍了通风系统调整、封堵漏风通道、采空区蓄水、喷洒阻化剂及注氮防灭火等综合防灭火技术管理手段。以综采工作面架间温度、采空区温度,工作面架间CO,采空区、工作面回风巷CO及自然发火标志性气体为监测对象,经现场试验,综采工作面采空区及回风隅角CO浓度显著降低,综采工作面采空区温度显著降低。通过综合防灭火措施的有效实施,破坏了采空区遗煤自然发火所需的蓄热条件,杜绝了采空区自然发火隐患,取得了良好的防灭火效果,保证了综采工作面在停产期间的安全,为工作面后期正常安全回采创造了有利条件。     

王庄煤业3801工作面采空区自燃三带划分研究

针对王庄煤业3801工作面采空区遗煤自燃发火防治,通过理论分析确定使用O 2作为煤自燃预报指标气体来判断采空区自燃情况,根据现场监测结果确定了3801工作面采空区自燃三带分布范围。进风侧:0~20 m为散热带,20~125 m为自燃带,大于125 m为窒息带;回风侧:0~10 m为散热带,10~60 m为自燃带,大于60 m为窒息带。并计算出了工作面最小安全推进度为1.1 m/d。该研究结果为矿井防灭火工作提供了科学依据。