均压通风治理煤矿采空区CO异常涌出实践

针对Ⅱ类自燃煤层矿井潞宁煤业公司22109工作面采空区CO异常涌出,分析了采空区CO异常涌出的原因,通过在工作面建立调节风门与局部通风机联合均压通风系统,有效抑制了采空区CO异常涌出,使工作面CO浓度稳定在《煤矿安全规程》允许浓度以下,工作面与输送带下山压差稳定在950~1 050 Pa,保证了工作面的安全回采,通过实践证明了采用均压通风方式治理煤矿采空区小窑连通处CO异常涌出的可行性和有效性,对类似条件矿井具有借鉴意义。     

采空区呼吸现象原因分析及瓦斯治理技术研究

季节变化和昼夜交替会引起地面大气压变化,使得矿井采空区显现"呼吸"现象,并导致工作面的瓦斯异常涌出。分析了大气压变化和瓦斯异常涌出之间的关联性,通过采取采空区瓦斯抽采、工作面均压通风、巷道喷涂堵漏风等技术措施,有效抵御了大气参数变化引起的瓦斯异常涌出。     

采空区CO涌出量预测模型

为研究综放工作面CO涌出规律,以指导工作面通风及解决采空区自燃防治问题,以瑞安煤矿1煤层首采层014N_1-1综放工作面为原型,采用COMSOL Multiphysics 5.0建立采空区CO涌出量模型,并开展正交试验设计及数值模拟计算。然后,采用SPSS软件对模拟结果进行逐步回归,建立了CO涌出量关于CO源项强度、CH_4源项强度、CO反应速率、推进速度、风速等5个因素的回归模型,并采用现场实测数据对其进行修正。结果表明:CO涌出量与5个因素间均有极显著相关性,修正后的CO涌出量预测结果与现场实测数据吻合度较高,可以采用该模型进行采空区CO涌出预测,有利于指导矿井通风、防灭火的现场实践工作。     

均压通风技术治理采空区CO涌出数值模拟

针对榆家梁煤矿42221工作面采空区CO向工作面大量涌出的问题,利用数值模拟方法研究风机-风窗联合调压技术改变工作面风路上的压力分布,以降低工作面两端压差,减小漏风,防治采空区CO涌出。依据通风动力学理论,分析了均压通风的原理,并应用流体力学软件Fluent对实施均压前后漏风量分布、静压和采空区CO浓度变化进行了数值模拟。实验结果表明在采用均压措施后工作面两端压差明显降低,进而使得采空区漏风量和工作面CO浓度显著减小,有效解决了采空区CO等有害气体向工作面涌出的问题。     

通风参数优化控制采空区瓦斯涌出应用研究

对U型通风方式采煤工作面采空区的瓦斯涌出方式和来源进行了分析,探讨了通过通风参数优化控制采空区瓦斯涌出的机理,并在某工作面进行了现场的测定和考察,确定了某采煤工作面控制瓦斯涌出的最优风量为800～900 m3/min。     

柳塔煤矿工作面回风隅角CO涌出规律研究

为有效防治柳塔煤矿工作面回风隅角CO超限及煤层自燃,以12109综放工作面为研究对象,通过理论分析、实验研究和现场实测等研究方法,阐述了柳塔煤矿煤层自燃及回风隅角CO异常涌出现状,分析得出了采空区浮煤氧化和井下胶轮车作业尾气排放是回风隅角CO的主要来源;研究了季节性气候变化、工作面推进速度、井下胶轮车数量及其他矿井条件对CO涌出量的影响并理论上分析了其影响机制;结合工作面开采的实际条件,提出了控风堵漏与快速惰化联动为主的防治采空区自燃与回风隅角CO超限的关键技术。     

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。     

通风参数优化控制采空区瓦斯涌出

通过对"U"型通风方式采煤工作面采空区的瓦斯涌出方式和来源的分析,探讨了通过通风参数优化控制采空区瓦斯涌出的机理,并在2101工作面进行了现场的测定和考察,确定了2101采煤工作面控制瓦斯涌出的最优风量为800～900 m3/min。     

边界煤柱回采工作面采空区有害气体综合防治

边界煤柱回采工作面采空区内有害气体具有来源难以确定和不断随生产活动涌出的特点,通过对有害气体参数及时进行安全监测,并结合矿井通风系统、工作面回采速度、采空区遗煤自燃等情况进行有害气体来源综合分析,并引入通风网路增压调节技术理论,选择通风增压、增阻堵漏和灌浆隔离等有害气体综合防治技术方案,有效地控制了采空区有害气体的大量涌出,确保回采工作面安全生产。     

老年褐煤综放工作面CO来源分析及治理技术研究

针对敏东一矿低变质老年褐煤低温氧化造成综放工作面回风隅角CO超限问题，通过分析I0116³00综放工作面回风隅角CO来源，提出了以有害气体抽采为主，以帷幕注氮、气幕稀释、喷洒阻化剂、均压通风等为辅的综合防治技术措施，并进行了现场应用。研究结果表明:I0116³00综放工作面回风隅角埋管进行CO等有害气体控制抽采，有效降低了隅角及回风CO浓度；采空区帷幕注氮，惰化遗煤氧化，可以有效抑制CO的生成量；局部均压通风和上隅角导风对抑制采空区CO涌出有较好的效果，工作面最佳配风量控制在1 350 m³/min左右并适当提高上隅角风压，有效减少了采空区CO涌出。通过现场应用，消除了I0116³00综放工作面回风隅角CO超限隐患，为回采工作面的安全生产提供了保障。     

均压通风技术防治综放工作面CO浓度超限研究

针对串草圪旦矿6煤层6106综放工作面CO异常涌出问题,本文系统全面地分析了该区域采空区的自燃危险性,提出采取均压通风等综合技术措施,将CO浓度控制在安全值范围内。结果表明:工作面在回采期间,采空区漏风量始终控制在1m3/s以下,风压始终稳定在430～480Pa之间,保障了均压通风系统安全平稳,使工作面得以安全生产。     

综采工作面上隅角CO积聚致因分析及治理措施

为解决陕西省何家塔煤矿50105综采工作面上隅角CO超限的问题,通过对工作面采空区和隔离煤柱CO涌出现场进行工业性测试,分析了CO来源;研究综采工作面上、下隅角CO浓度分布特征及空气压力分布规律,得到CO积聚特征及原因;针对工作面CO来源及积聚原因,结合现场实际,提出了综合治理措施,取得了显著的效果。     

串草圪旦矿工作面CO异常涌出原因分析及治理措施

鉴于串草圪旦矿6104工作面回采时底板涌出CO,造成风流中CO体积分数严重超标的问题,采用工作面打孔检测等手段进行来源测试与分析,并与采空区气样成分进行对比,确定工作面CO涌出为煤层及煤层底板CO的大量赋存引起的,在工作面采动影响和通风负压作用下,通过裂隙涌入工作面。在实际生产过程中,采用增压通风方式有效稀释了回采工作面的CO,确保了工作面的安全回采。     

采空区埋管抽放在卧龙湖煤矿102工作面的应用

采空区上隅角瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要来源之一,而采空区瓦斯抽放具有抽放流量大、来源稳定等特点,成为回采工作面瓦斯治理的重要手段.尤其是对于煤层预抽效果不理想、采空区瓦斯涌出量大的工作面,采空区埋管抽放方法经现场应用,效果较好.通过建立地面永久抽采系统,采空区涌出瓦斯和预抽瓦斯将用于瓦斯发电,实现煤与瓦斯共采,变废为宝,低碳环保.     

矿井回采工作面瓦斯均压治理研究

为解决高瓦斯、自然发火矿井回采工作面采空区瓦斯异常涌出、遗煤漏风等问题,基于均压通风技术工作原理,总结得出调节风窗均压、改变工作面通风系统、开放并联网络和调节风窗与风机联合均压4种不同均压技术,并应用于孙疃煤矿回采工作面。结果表明:通过改变通风系统,1026工作面未出现瓦斯及CO异常;1017工作面实施开放并联网络均压措施后,墙内外压差降为15 Pa,墙前无瓦斯;1047工作面10411机巷通过局部网络均压调节,密闭墙3墙内外压差基本稳定在10～20 Pa,墙前无瓦斯;102采区10210风巷通过设置单调压气室-连通管调压系统,抑制了采空区瓦斯向巷道的涌出。实验证明均压技术可有效地控制漏风量,抑制采空区瓦斯异常涌出。     

采煤工作面瓦斯涌出规律及其防治

采煤工作面瓦斯来源划分为煤壁、采落煤和采空区三部分,该文分析了回采过程中的瓦斯涌出规律,论述了在工作面回采过程中采用不同的通风系统、脉冲通风以及瓦斯抽放等控制瓦斯涌出的原理与技术的新成果。     

下分层采煤工作面回撤期间自然发火防治技术

为治理下分层采煤工作面回撤过程中由于遗煤二次氧化、漏风等问题导致的工作面自然发火,以北马坊煤矿2134下分层采煤工作面为研究对象,分析其回撤期间CO浓度异常的原因是2114上分层工作面采空区遗煤氧化升温,发生CO涌出。通过采取工作面正压通风、上分层采空区注浆、架后钻孔注高分子胶体防灭火材料等综合防灭火技术,抑制了自然氧化升温过程的发展,使CO体积分数下降至100×10-6以下,并保持稳定。     

CO涌出预测数学模型的应用

对于实验室煤样低温氧化实验条件和现场工作面采空区实际既定通风与工作面几何参数条件,可以利用相似准则,建立基于实验条件下采空区CO涌出预测的计算数学模型,并把模型应用到现场工作面。采空区遗煤自燃与采空区漏风量有关,通过FLUENT软件对北皂矿4402工作面采空区漏风流场进行数值模拟,解算出造成采空区遗煤自燃的那部分漏风量,为应用模型较准确的推出现场采空区CO涌出预测的指标范围提供了条件。     

双工作面均压通风防灭火技术在板定梁塔煤矿的应用

针对板定梁塔煤矿1201回采工作面和1203备采工作面在主要通风机负压通风下,周边火区的CO气体通过地面裂隙或上覆采空区等漏风通道进入工作面,引起工作面CO超限的问题,通过构建了风机、风门、密闭、调节风窗等通风构筑物,在双工作面成功应用了联合均压通风防灭火技术,实现了工作面风量、上下煤层风压的动态平衡。结果表明:均压通风防灭火技术提升了工作面风流压力,减少了采空区漏风量,有效地抑制了采空区CO气体向回采工作面溢出。     

司马矿综放工作面CO来源分析及自燃预测预报体系的建立

对司马矿3#煤层综放工作面CO的来源进行了分析和现场实测,否定了原生CO存在的可能性;通过现场监测确认了CO的主要来源是采空区浮煤低温氧化产生的,确定了采用CO作为自燃预测的标志气体;建立了以CO相对含量和变化率为指标的自燃预测预报体系,指导综放工作面的自燃防治。