含高抽巷工作面煤自燃致灾机理及防治措施

以良渚煤业150101综放面为研究对象,分析了含有高抽巷工作面瓦斯抽采对工作面漏风的影响,并通过实测进一步分析了风量分布规律,指出抽放瓦斯引起的风流变化是导致煤自燃的主要因素.基于风量分布规律,建立了包括灌注三相泡沫、封堵上下隅角及注凝胶墙的综合防灭火措施,有效降低了工作面漏风,保障了工作面安全回采.     

大采高综放工作面漏风规律研究

针对大采高综放工作面采空区漏风规律复杂且难以定量分析的问题,以中煤塔山煤矿30501综放工作面为例,采用SF6示踪气体漏风检测技术,对工作面进行全长分段漏风检测。结果表明:工作面向采空区的主要漏入通道为下隅角至5#支架,漏风量625 m3/min;工作面向采空区的主要漏出通道分为2部分,65#支架至85#支架漏出风量386 m3/min,85#支架至上隅角漏出风量182 m3/min。工作面向采空区漏风规律整体呈现前半程漏入,后半程漏出的正态分布规律。工作面回风较进风风量多96 m3/min,结合工作面进风巷注氮30 m3/min情况,最终确定采空区外部漏风量66 m3/min。     

综采工作面瓦斯综合治理技术应用

针对30401综采工作面回采期间上隅角经常出现瓦斯积聚造成瓦斯超限、上隅角抽放易造成采空区漏风发生遗煤自燃问题,结合工作面煤层地质及现场条件,提出工作面瓦斯综合治理技术.经现场应用,工作面上隅角及回风巷瓦斯浓度控制在0.5％以下,采空区未发生遗煤自燃现象,工作面日产量由原来2000t/d提高到3000 t/d,实现工作...     

尾巷风量对“J”型通风工作面漏风及瓦斯分布的影响

利用Fluent软件对王庄矿8103"J"型通风工作面在不同尾巷风量时的采空区漏风及瓦斯运移进行了数值模拟,得出了沿着工作面全长的漏风分布及采空区瓦斯分布,并分析了其随尾巷风量的变化规律。研究结果表明:总风量不变的情况下,不同尾巷风量时工作面均是全程向采空区漏风,在下隅角处漏风量最多。随着尾巷风量的增大,工作面漏入采空区的风量逐渐增大,其中在下隅角及回风巷处的增幅较大;高浓度瓦斯有向采空区深部移动的趋势。     

Y型通风采空区风流和瓦斯分布数值模拟研究

目前,很多煤矿开始运用两进一回Y型通风方式(机巷和风巷进风,沿空留巷回风),来解决上隅角和回风巷瓦斯浓度超限的问题。为了掌握Y型通风采空区风流与瓦斯运移的分布规律,根据现场实际首先运用Gambit建立了两进一回Y型通风采空区物理模型,并进行网格划分,然后运用Fluent软件对两进一回Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。通过模拟结果得出了,两进一回Y型回采工作面采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布的一般规律,为治理上隅角、回风巷瓦斯超限及采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸提供了理论依据。     

大倾角坚硬顶板工作面初采期间的防灭火技术

金家渠煤矿工作面初采期间推进缓慢,且预留了1.0m顶煤,导致采空区存有大量遗煤;由于煤层顶板坚硬不易垮落,致使悬顶面积大,采空区漏风严重,因此采空区存在自燃发火隐患。通过采取地面塌陷区管理、封堵工作面辅巷泄水钻孔、强制放顶、工作面上下隅角靠近切顶线处施工沙袋墙控制采空区漏风量及灌浆+注三相泡沫、注氮等综合防灭火措施,降低采空区含氧量,有效消除了初采期间采空区自燃发火的隐患,确保了工作面安全开采。     

易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术

耿村煤矿2-3煤层自然发火期短,厚度大,瓦斯绝对涌出量大,采用以高抽巷为主的治理瓦斯模式导致采空区漏风大。为避免采空区遗煤自燃,实施了高抽巷埋管灌浆、上下隅角密闭封堵、进回风巷超前30 m施工防火钻孔注浆防火、下隅角埋管注氮、定期取样分析等综合防灭火措施,有效防止了采空区遗煤自燃。     

SF6示踪气体漏风通道检测技术应用

对于煤层自燃、易自燃矿井,及时掌握采空区的漏风通道对于自然发火的防治尤为重要。通过SF6示踪气体技术对古书院矿9#和15#煤之间的漏风通道进行检测,同时对15#煤二盘区西翼工作面沿线采空区密闭墙进行了漏风情况排查,找出了漏风严重的密闭墙,并提出了封堵漏风通道措施,为降低采空区自然发火概率提供了保障。     

砚北煤矿特厚易自燃煤层邻近采空区瓦斯抽采与煤自燃耦合研究

砚北煤矿特厚易自燃煤层采用分层开采，在工作面推进过程中因周期来压造成工作面上隅角瓦斯瞬时超限，目前主要通过瓦斯抽采解决该问题，但邻近采空区抽采易引起采空区漏风，可能导致遗煤及下分层煤发生自燃。为分析采空区瓦斯抽采对遗煤自燃的影响及优化抽采参数，编制了瓦斯抽采、漏风、氧化升温耦合脚本文件，建立了邻近采空区瓦斯抽采耦合氧化升温数值计算模型，并利用该模型模拟了不同抽采条件下邻近采空区瓦斯浓度分布、温度分布及氧气浓度分布规律，综合考虑抽采效率和防止煤氧化自燃，研究结果表明：抽采钻孔高度35 m、抽采负压7 kPa时瓦斯抽采效果最佳。研究结果可为特厚易自燃煤层工作面上隅角瓦斯治理及邻近采空区瓦斯抽采设计提供技术参考。     

综采工作面缩面前后采空区瓦斯分布规律对比分析

通过对22006工作面采空区瓦斯分布进行研究,可以掌握采空区内瓦斯分布规律,为采空区瓦斯治理提供合理的措施与措施施工参数。数值模拟分析结果表明:回风隅角瓦斯浓度数值模拟结果最高为0.065%,与实测工作面回风隅角瓦斯浓度0.063%相吻合,验证了数值模拟的可靠性;缩面前工作面向采空区的漏风量比缩面后工作面向采空区漏风量大;缩面后采空区瓦斯浓度高于缩面前采空区瓦斯浓度;缩面前回风隅角瓦斯浓度高于缩面后回风隅角瓦斯浓度,并且缩面后回风隅角瓦斯浓度最高为0.06%,远低于国家安全规程规定的1%上限。     

金佳矿采空区瓦斯运移与煤自燃规律研究与实践

针对煤矿抽放采空区瓦斯和减少漏风防止采空区煤氧化自燃的矛盾,研究了开采过程中采空区瓦斯运移及遗煤氧化自燃规律。采用全面布点的方法测量工作面采空区气体成分和浓度,分析得出瓦斯运移规律和"三带冶情况;根据所得数据和分析结果,建立模型并应用FLUENT对采空区瓦斯分布状态和漏风情况进行数值模拟,得到渐变供风量下的可能自燃带范围和瓦斯涌出的变化规律,并据此得到同时满足防止瓦斯浓度超限和煤自燃要求的安全风量。     

上湾煤矿22104工作面低氧原因及治理研究

针对上湾煤矿22104工作面回风隅角低氧问题,对低氧气体来源及涌出原因进行研究,分析地表大气压、温度变化对采空区气体涌出影响规律。结果表明22104工作面低氧原因是由于处于CO2～N2带煤层氮气含量较高,以及遗煤氧化消耗氧气导致采空区存在大量氮气,在采动影响下地表裂隙容易与采空区形成漏风通道,使得采空区内低氧气体向工作面回风侧运移,从而导致回风隅角的气体浓度异常。在对低氧涌出原因分析的基础上,采用均压通风技术平衡工作面与采空区之间的压差,以减少采空区向工作面的漏风和低氧气体的涌出,保持工作面氧气浓度处于正常水平,为工作面回风隅角低氧治理提供技术指导,实现矿井安全高效生产。     

综采工作面采空区瓦斯运移规律分析

为了解决综采工作面采空区瓦斯隐患和上隅角瓦斯积聚等问题,研究了综采工作面采空区瓦斯运移规律,采用现场实测方法,根据采空区监测点分布,分析了不同推进距离时采空区瓦斯浓度和氧气分布。研究得出,沿走向方向上采空区瓦斯运移区域划分3个区域:CH₄稀释区、CH₄快速集聚区和CH₄缓慢集聚区,瓦斯主要集聚在采空区中部靠回风侧位置;采空区氧气浓度沿中心线呈不对称分布,越靠近工作面,氧气浓度越高。因此,应布置走向瓦斯高抽巷密封插管来治理采空区瓦斯隐患和上隅角瓦斯积聚。研究为煤矿采空区瓦斯治理提供了理论基础。     

高瓦斯孤岛工作面漏风及瓦斯涌出控制研究

高瓦斯孤岛工作面的瓦斯释放源比较复杂,瓦斯的异常涌出对矿井的安全生产和工人的安全造成了巨大威胁。在对80509孤岛工作面开采环境的分析和漏风实测的基础上,通过对漏风通道和工作面上下隅角的封堵,并配合内错尾巷,保证了工作面在回采期间未有瓦斯积聚,有效地解决了孤岛工作面漏风和瓦斯涌出问题。     

复杂构造回采工作面自然发火综合治理技术

某矿首采工作面在回采过程中先后穿过2个复杂构造带,构造带内断层及向、背斜较发育,在回采过程中采空区出现了自燃现象,上隅角及回风流中CO浓度逐渐增大,为此采用了采空区注氮、均压通风、顶板超前预裂爆破、上下隅角封堵、采空区注水及局部喷洒阻化剂等综合治理措施,有效抑制了采空区漏风和遗煤自燃,CO浓度逐渐降低并最终消失,确保了工作面的安全快速推进。     

龙东煤矿7312采区工作面自然发火综合防治实践

在分析龙东煤矿7312采区工作面溜子道自燃隐患和发火原因的基础上,运用封堵漏风、注浆、压注罗克休材料快速密闭和安全管理等综合防治灭火措施,有效地防治了复杂漏风条件下综放工作面采空区的遗煤自然发火,实现了工作面的安全回采.     

U型与J型通风采空区流场数值模拟研究

为了对比分析U型通风与J型通风采空区流场运移规律,建立了U型通风与J型通风采空区二维模型,用Fluent软件对其流场进行了模拟。结果表明:无论U型通风还是J型通风,沿采空区走向瓦斯浓度都逐渐增大,但U型通风采空区深部瓦斯浓度(高于80%)要远高于J型通风采空区深部瓦斯浓度(10%左右);J型通风条件下漏风风流携带瓦斯向采空区深部运移,工作面上隅角瓦斯浓度较低,仅为0.1%~0.2%,而U型通风部分漏风风流经采空区后又携带瓦斯进入工作面,上隅角瓦斯浓度达到1%~5%;J型通风相比U型通风能较好解决上隅角瓦斯积聚问题。     

近距离煤层上下采空区自燃综合防治技术

祁东矿924工作面上覆8224采空区,随着工作面的回采,上下采空区贯通加剧了采空区的遗煤氧化。在924工作面回采时发现上覆8224采空区存在高温危险区域,为了消除采空区安全隐患,对924工作面近距离煤层上下采空区自燃危险性进行分析。通过采取上下封堵漏风通道、注氮惰化上下采空区和定点灌注三相泡沫消除高温点等综合防灭火技术措施,在924工作面回采过程中,924工作面上隅角未出现CO超限现象,上覆8224采空区气体指标保持正常状态,保障了924工作面的安全回采。     

J型通风工作面采空区漏风与瓦斯浓度分布规律研究

为获得工作面不同供风量时工作面漏风及采空区瓦斯分布规律,为工作面瓦斯治理提供理论支持,利用Fluent数值模拟方法对王庄矿8103工作面在供风量分别为2198m~3/min、2350m~3/min、2500m~3/min、2650m~3/min下采空区漏风及瓦斯浓度分布特征进行模拟与分析,得到了沿工作面全程的漏风分布及采空区瓦斯分布。分析结果表明:随着工作面供风量增加,工作面向采空区的漏风量逐渐增加;采空区内瓦斯浓度逐渐降低;上隅角瓦斯浓度不断降低,并且当工作面风量提高到2350m~3/min时,上隅角瓦斯浓度降低到1%以下。     

易燃厚煤层采空区自燃三带分布特性及防灭火技术

通过在采空区预埋束管进行取样,检测采空区内气体成分随工作面推进进度变化情况,确定出孙家沟煤矿13304采面采空区煤自燃"三带"分布特性,获得采空区自燃带宽度范围。当工作面出现CO异常时,采用了工作面降风均压、自燃带埋管注氮、上下隅角封堵减漏风的综合防灭火措施,取得了良好的防灭火效果。