采空区自燃发火CO蔓延规律仿真研究

为探明采空区煤自燃发火温度、CO的分布规律;采用PyroSim火灾仿真软件,分别构建火源位置、风速不同的6种工况的采空区模型,进行数值模拟,比较各工况下温度、CO的分布、蔓延规律;研究发现:采空区煤自燃发火时温度的分布与火源位置及风速关系不大;CO的蔓延与火源位置及风速有关,当火源位于采空区中间时,CO向火源上侧蔓延,火源位于采空区左侧时,CO向火源左侧蔓延,风速越大CO越聚集;当不知火源位置时,若需要对CO钻孔导流,则钻孔的位置最好在采空区的左侧及上侧。     

辛置矿2-208工作面采空区防灭火技术研究与应用

为防止2-208工作面采空区内出现自燃现象,根据工作面地质条件及煤层赋存情况,基于液态CO2防灭火施工工艺及流程,对2-208工作面采空区液态CO2防灭火施工方案进行设计,确定液态CO2注入口布置在进风巷一侧距离工作面50 m的位置处,注入强度为14 m3/h,注入压力为1.6～2.0 MPa,并在采空区注入液态CO2后进行采空区内指标气体的监测。结果表明:采空区内压注液态CO2后,回风巷侧CO浓度会降低至0%,进风巷侧CO浓度基本稳定在25×10-6,据此可知液态CO2惰化采空区效果显著,保障了采空区的安全。     

潞宁煤业22116工作面采空区防灭火技术研究与应用

为防止22116工作面采空区出现遗煤自燃现象,通过分析惰性气体的防灭火原理及液态CO2防灭火工艺,结合2号煤层赋存条件及工作面特征,进行采空区指标气体监测方案及液态CO2灌注方案的设计,在液态CO2灌注作业时进行灌注参数的监测,并通过指标气体监测进行防灭火效果分析。结果表明:采空区灌注液态CO2后,采空区CO和O2均显著下降,上隅角和回风流中温度下降明显,有效抑制了采空区遗煤的自燃,确保了工作面的安全回采。     

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。     

采空区下综采面回风隅角CO来源及超限防治技术

针对浅埋近距离采空区下综采工作面回风隅角CO持续超限,干扰采空区遗煤自燃预测预报,影响工作面安全生产的问题。基于李家壕煤矿31115工作面生产技术条件为背景,研究了采空区下综采面回风隅角CO主要来源占比及超限防治技术。结果表明:31115工作面回风侧采空区及回风隅角CO浓度异常是由于上覆采空区气体下泄所致,其影响范围为100 m;工作面回风隅角CO主要来源为本煤层采空区遗煤氧化及上覆采空区气体下泄,占比为85%左右;工作面配风量控制在1 450～1 500 m~3/min,并在回风隅角挂设导风帘,可有效减少采空区漏风,抑制遗煤自燃,防止回风隅角CO持续超限。     

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。     

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。     

大流量气态CO2防灭火技术在采空区自燃火灾治理中的应用

为了治理采空区自燃火灾,利用CO2进行煤矿井下自燃火灾防治的研究,结合某矿150201综放工作面后部采空区自燃火灾的实际情况,对大流量气态CO2防灭火系统相关设备性能参数和技术工艺进行了详细阐述,对工作面适宜风量配备、采空区注气量、注气强度、注气方式及注气压力进行了计算。结果表明:大流量气态CO2防灭火系统产气量大,完全可以满足煤矿井下采空区防灭火工作要求;CO2灌注工艺参数与N2灌注工艺参数相似,在CO2管路释放口设在采空区的氧化带内的前提下,不会出现CO2从工作面涌出现象;液态CO2是化工厂的副产品,成本较低,有利于在煤矿井下防火工作中推广应用。     

基于COMSOL动态模型的采空区连续注氮模拟研究

为明确煤矿采空区动态连续注氮的可行性及优点,以瑞安公司014N1-1综放工作面为例,使用COMSOL模拟软件建立采空区动态连续注氮模型,开展数值模拟研究,分析了采空区N2动态分布、最高温度变化规律,以及采空区氧化带宽度、工作面和采空区瓦斯及CO体积分数动态变化规律等。在动态注氮口距切顶线20 m、注氮量为360 m~3/h条件下,可以提高高浓度N2的连续分布效果,能显著降低采空区温度增长率、温度、氧化带宽度,还可有效降低采空区及工作面的瓦斯、CO体积分数。动态连续注氮不但能在小注氮量条件下有效防治煤炭自燃,还能治理工作面瓦斯及CO体积分数超限。     

易自燃煤层综采工作面CO涌出源及特征研究

针对神木县何家塔煤矿50104工作面上隅角CO超限的问题,采用现场实验的方法,通过对104工作面附近的隔离煤柱进行钻孔测试,对工作面及其采空区埋设束管和温度传感器的方法,得出了隔离煤柱CO涌出在承压前后的规律,及工作面距采空区40 m内和40 m后的采空区CO浓度的变化特征。     

正行矿1504工作面采空区遗煤氧化规律研究

通过在正行矿1504综放面采空区预埋多组测温探头和束管系统,实测采空区遗煤在不同埋深和不同测点处的温度以及O2、CO、CO2、CH4、C2H6气体浓度参数,分析得出了采空区温度以及O2、CO浓度的变化规律。根据采空区"三带"划分方法对正行矿1504综放面采空区进行了划分,确定了采空区"三带"的范围。并根据测温数据及取气样分析得到的采空区气体成分,确定工作面的推进速度以及遗煤氧化最高温度,保证了工作面的安全回采。     

孤岛工作面自燃“三带”区域指标气体分析研究

为保证南庄矿井孤岛工作面采空区自然发火防治工作做到安全、科学、有效,采用沿进风和回风顺槽埋管监测的方法,对采空区气体进行取样分析,定期监测采空区O_2、CO、CO_2、CH_4指标气体浓度,利用O_2浓度确定采空区自燃"三带"分布范围,并结合采空区遗煤自燃理论,分析采空区"三带"分布特征及指标气体浓度变化规律。结果表明,CO和(CO/CO_2)这两种指标分析能较准确地反映采空区自燃危险区域,通过监测其浓度能预测采空区自燃危险程度,对采空区自然发火作趋势预判,为孤岛工作面防灭火方案的制订提供科学依据。     

采空区CO泄漏事故分析及防治煤层自燃措施

介绍淮北杨柳煤业公司10414综采工作面采空区CO泄漏原因及防治煤层自燃的有效措施.通过底板抽采巷钻场抽采管路向工作面采空区注入三相泡沫,同时加快工作面推进速度和对底板抽采巷、采空区进行注浆封堵,可有效地减少CO产生和外泄,从而达到防治采空区煤层自燃的目的.     

突出矿井“110工法”工作面初采阶段煤自燃灾害防治技术

针对沙曲二号煤矿5302工作面“110工法”无煤柱开采及高位抽采条件下,采空区存在的煤自然发火问题,对采空区的漏风情况进行分析,构建了区域风量调节+留巷侧喷涂堵漏+采空区注氮及两/三相泡沫于一体的综合防灭火技术措施。现场应用表明：“隔氧”和“降温”相结合的控制措施,可以有效降低采空区内的CO浓度,采空区CO浓度控制在0.001 2%以下,有效预防了采空区的煤自燃隐患。     

矿井液态CO2防灭火技术的应用

文章以8615综放工作面采空区防灭火为背景,通过对采空区自然原因及液态CO_2灭火机理进行分析,确定了采空区注液态CO_2防灭火措施,并对注入工艺、注入口位置、注入量等进行了详细阐述,结果表明注入液态CO_2后,采空区CO浓度明显降低,降幅为65.7%,且CO得到了快速稀释,说明采空区火源得到了很好控制。     

采空区液态CO2防灭火技术研究与应用

为防止马道头煤业公司8212工作面采空区出现遗煤自燃现象,基于液态CO2防灭火技术原理,采用数值模拟软件进行液态CO2压注参数中释放口埋深、工作面通风量和CO2压注流量,确定压注口埋深为40～60m、进风巷的通风量为0.5m/s.基于数值模拟结果,结合工作面的特征,进行液态CO2防灭火方案的设计,并在防灭火方案实施时进行监测分析.结果 表明,采空区压注CO2后,工作面及回风流中的CO浓度均大幅降低,工作面回采期间采空区无自燃现象出现,防灭火方案实施后,采空区内CO最大浓度低于80 PPm,无自燃现象出现,压注液态CO2有效抑制了采空区遗煤的氧化自燃.     

潞宁煤业22109工作面采空区CO气体超限治理技术应用

为解决22109工作面采空区CO的超限问题,对采空区注氮气技术机理进行分析,结合22019工作面的具体地质条件,对注氮降低工作面采空区CO含量的方案进行具体设计。结果表明,注氮方案实施后,采空区内的CO的浓度降低至20ppm以下,解决了CO超限的问题,为矿井的安全生产提供了保障。     

影响高抽巷CO浓度变化的主要因素及其相关性分析

通过对影响某矿40108综采工作面高抽巷CO浓度变化的因素进行分析,结果表明,造成高抽巷CO浓度升高的原因主要包括高抽巷距离煤层的高度差增加、采空区漏风量增大及采空区遗煤的存在。高抽巷距离煤层的高度差与高抽巷CO浓度变化的相关性最大,而工作面进度与CO浓度变化之间没有明显的相关性;采空区高影响力漏风与高抽巷CO浓度变化之间存在一定程度的正相关关系。     

易燃煤层密闭采空区注水防自燃实践

土城矿15510采空区密闭期间,CO浓度不断上升,通过施工注水钻孔向采空区注入清水,有效地降低了采空区内部CO浓度,防止了遗煤自燃。     

大范围采空区煤自燃综合治理关键技术研究

针对井下二盘区已回采工作面大范围采空区出现CO超标隐患,通过漏风通道检测技术查找二盘区漏风通道,分析了高温点可能存在的区域,采用均压、注氮和注浆等防灭火技术综合治理采空区自然发火,结果表明,二盘区采空区CO浓度短时间内大幅度下降,经过固氮及注浆后,采空区煤自燃问题彻底解决。