综放工作面通过上分层隐蔽老火区防灭火技术实践

为解决下沟煤矿ZF1801综放工作面采空区CO浓度持续升高、自燃发火防治困难的问题，通过理论分析上分层C1801工作面隐蔽老火对工作面火灾防治的影响，提出了上下分层新老采空区同治的防火理念，通过合理设置风量、优化灌浆与注氮工艺、灌注凝胶、设置隔离墙，并结合束管监测、强化防灭火管理等手段，使下分层工作面采空区CO浓度由（115~386）×10^-6 逐步下降至（10~18）×10^-6 ,上分层工作面采空区内CO浓度由（210~445）×10^-6 下降至（12~21）×10^-6 ，有效遏制了下分层综放工作面采空区的发火风险，保证了工作面安全顺利生产。     

铁箕山煤矿2号煤层自然发火标志气体及临界值确定

为更好地确定以CO为标志气体的煤层自然发火标志气体临界值，以便于防治矿井火灾，将铁箕山煤矿2号煤层4427工作面作为试验工作面，通过现场埋管监测，分析了采空区和工作面的标志气体分布规律。结果表明:随着推进距离增加，采空区内测定的CO浓度先上升，后开始下降一段，之后加速上升，总体变化趋势与自燃“三带”变化相似；在工作面上回风隅角CO浓度值最高，且回风流CO浓度波动较剧烈。以此为基础，通过进一步研究与计算，最终确定铁箕山煤矿2号煤层4427工作面各标志气体浓度临界值:采空区CO浓度临界值为140×10^-6，回风隅角CO浓度临界值为12×10^-6。     

麻家梁矿14101工作面回采期间防灭火技术研究

为降低综采工作面遗煤自燃发火影响,以麻家梁矿14101工作面为研究对象,提出通过建立束管监测系统预防火灾、合理控制风量、采空区注氮防灭火、喷洒阻化剂以及端头封堵等综合技术抑制遗煤自燃,该工艺治理效果良好,14101工作面回采期间,采空区CO浓度维持在80×10^-6,工作面上隅角CO浓度保持在24×10^-6以下,工作面整个生产周期未出现火情,矿井的安全生产得到了有效保障。     

察哈素煤矿煤常温下氧化CO产生规律研究及控制技术

针对察哈素煤矿综采工作面正常回采期间上隅角频繁出现CO超限问题,通过选取察哈素主采的2号和3号煤层进行煤常温氧化实验,研究分析工作面CO来源及产生规律。通过实验得出工作面回采期间采空区内遗落的煤炭发生氧化产生的CO是工作面上隅角CO的主要来源,工作面采空区遗煤氧化产生的CO量与采空区漏风量及采空区内遗煤量等有直接关系。为此,针对性地提出了减少工作面采空区漏风、上隅角埋管抽放措施及加强CO气体监测监控的措施。现场应用结果表明,采取CO控制措施后,上隅角内的CO浓度处于15×10^-6～20×10^-6,回风巷内的CO浓度处于15×10^-6～25×10^-6,工作面回采期间未发生CO超限现象,为类似条件下综采工作面采空区CO治理及控制提供了参考,具有较大推广应用价值。     

小煤柱综放工作面相邻采空区自燃灾害综合治理技术

针对小煤柱综放工作面相邻采空区存在漏风大、遗煤多,易引发采空区遗煤自燃的问题,提出由采空区自燃观测系统、小煤柱加固堵漏及向采空区灌注无机防灭火材料所组成的采空区自燃灾害综合治理技术,并在阳煤一矿81303综放工作面相邻采空区进行了工程实践。结果表明,采用以小煤柱加固堵漏与采空区注浆为主的自燃灾害综合治理技术后,原采空区的自燃高温点遗煤温度及CO体积分数明显下降,其中3^#观测孔温度由35.1℃降为25.2℃,CO体积分数由3.7×10^-5降为1.2×10^-5,有效消除了采空区的自燃隐患,保证了81303综放工作面的生产安全。     

无氮三相泡沫防灭火技术在综采放顶煤工作面的应用

结合枣庄新安煤矿的实际情况,研究了利用压缩空气代替氮气的三相泡沫防治采空区和综采支架后方自燃火灾治理和扑灭隐蔽火源的技术,尤其是对大范围采空区火灾、采空区隐蔽火源及高位火源、综放及俯采工作面煤炭自燃防治的难题,具有良好的效果,是防治煤炭自燃的有效技术手段。     

三交河煤矿2-502工作面采空区综合防灭火技术研究与应用

为防止2-502工作面采空区出现遗煤自燃现象,采用KJ95N束管监测系统进行采空区内指标气体的实时监测,基于2号煤层自燃发火规律和工作面开采条件,设计工作面初采期间、正常回采期间和撤架期间的防灭火措施分别为插管注浆+多轮注氮、黄泥灌浆+注氮、注氮+注胶的防灭火措施,并在防灭火措施实施后进行采空区内指标气体的监测分析。结果表明:采空区防灭火措施实施后,采空区内的CO浓度始终在(0~10)×10^-6的范围内,O 2浓度处于20%左右,有效解决了采空区内遗煤易自燃的问题。     

高位钻孔抽瓦斯与压注CO2防灭火一孔两用技术

采空区瓦斯与遗煤自然发火耦合极易诱发瓦斯爆炸。结合唐口煤矿现场条件,分析了煤层瓦斯涌出规律及采空区自然发火特性,采用高位钻孔抽采瓦斯及压注液态CO₂防治采空区煤自然发火一孔两用技术。结果表明:高位钻孔抽采瓦斯能使回风隅角和回风流的瓦斯浓度分别降低到0.05%~0.10%和0.10%~0.15%;监测束管CO平均浓度由原来的4.2×10^-6降低到1.8×10^-6,O₂浓度由原来的18.5%降低到11.5%,压注液态CO₂能有效杜绝采空区煤炭自燃;回风隅角未再出现瓦斯超限现象,上隅角对应采空区氧气浓度不高于5%,应用效果良好。     

自燃煤层放顶煤开采采空区“三带”划分研究

针对采空区遗煤氧化升温导致火灾现象，采用现场实测方法，研究采空区O₂、CO、CH₄浓度以及温度变化特征，结合遗煤氧化升温特性，对采空区发火趋势进行了预测。研究结果表明：当工作面推进超过80 m时，煤体已经充分压实，氧气浓度降低制约遗煤氧化升温反应，采空区进入窒息带，CO浓度稳定在18×10^-6;CH₄浓度变化随推进距离呈现连续增长趋势，略有下降后逐渐稳定，由工作面中部向两侧巷道纵向递减，最大CH₄浓度为1.15%;采空区各测点达到温度峰值呈现滞后性，工作面中部测点温度出现峰值时间早于回风巷早于进风巷，最高温度不超过21.2℃;采用氧浓度指标法确定氧化升温带为42.8 m,工作面最小安全推进速度0.658 m/d,在正常回采期间不会发生遗煤自燃现象。     

汾源矿综放面采空区三带的确定及防灭火实践

为实现汾源矿综放工作面的安全回采,开展了采空区采空区三带及防灭火技术的研究。在工作面两巷采用WRN系列热电偶和UT系列测温仪对采空区氧气浓度和温度进行监测,结果表明,进风巷和回风巷的自燃带范围分别为32.5~51.9 m、7.8~20.6 m。通过黄泥灌浆和采空区注氮等措施,工作面采空区CO气体浓度保持在10×10^-6左右,温度低于29℃,采空区无自然发火现象。     

易自燃综放工作面快速拆架综合防灭火技术措施应用研究

针对官地矿易自燃煤层28417综放工作面拆除期间易着火情形,分析了造成自燃发火的危险因素,提出一条双通道快速拆架综合防灭火新思路,在官地矿28417综放拆架面采用人工-传感器联合监测、均压减漏风双通道快拆、注浆降温、注氮惰化、阻化剂喷洒隔绝等综合防灭火技术措施防治矿井火灾。结果表明:通过综合技术措施的实施,支架后部采空区温度控制在25℃左右,回风流CO的体积分数控制在了10×10^-6以下,拆架时间控制在40 d之内,确保了人员设备安全,工作面顺利实现了安全撤架封闭。为类似条件的工作面快速拆架综合防灭火工作积累了实践经验。     

采用三态材料防灭火技术的效果评价

为解决阳煤集团二矿采空区浮煤自燃问题,采用三态防灭火材料在80704工作面采空区进行现场试验。通过光纤温度在线监测系统和束管监测进行相关数据采集,采空区气体浓度、温度、三带在注入三态材料后发生显著变化,各测点的O₂浓度均在降低,最终维持在5%左右,CO₂浓度维持在10%左右,采空区深部的温度维持在20 ℃左右,CO浓度维持在11×10^-6;氧化升温带提前了11 m,缩短了18 m,窒息带提前了29 m,有效防止了采空区浮煤的自燃氧化。验证了既定三态材料防灭火系统的适用性,同时也说明了三态材料防止采空区浮煤自燃的可靠性。     

高瓦斯近距离煤层群易自燃工作面回撤防火关键技术研究

为了确保屯宝煤矿10115工作面安全回撤,通过采取注氮、注浆、堵漏风、自燃预测预报等多种方法,对10115工作面撤架密闭期间自燃综合防治措施进行研究,结果表明：终采撤架期间和撤架密闭后,CO、O2、CH4等气体指标都处于较安全的范围内,说明采取的综合防灭火措施对采空区遗煤低温氧化起到很好的防治效果。     

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。     

超长工作面回撤时期防灭火技术研究

针对羊场湾煤矿130205超长工作面高地温、撤架周期长、采空区遗煤量大及存在漏风的情况，确定了回撤时期自然发火防治重点工作，分阶段采取针对性的防灭火措施。通过采用快速回收、预测预报、两巷注二氧化碳、注防灭火胶体、地表钻孔灌浆等综合防灭火措施，有效消除了自然发火隐患，确保了超长工作面顺利回收。     

综采工作面综合防灭火技术应用研究

常村煤业为保证1103综采放顶煤工作面在采煤期间不受火灾威胁,采用工作面束管监测系统对煤层自燃情况进行预测预报,结合风量控制、惰性气体充填、阻化剂喷洒、端头封闭等防灭火技术综合治理后,监测到1103工作面回采过程中采空区一氧化碳浓度在78×10-6左右,回风隅角一氧化碳浓度在25×10-6左右,在采煤期间未监测出煤层自...     

深井自燃煤层注复合惰气防灭火技术研究

唐口煤矿5306工作面在停采撤面期间采空区内部极易发生遗煤自燃,常规防火成本高,因此,提出采用复合惰化气体用于采空区遗煤的防治工作。结果表明:采用复合惰化气体后采空区遗煤自燃得到有效防治,同时其防火成本也得到了极大的降低。