佳瑞煤矿15101工作面采空区防灭火技术研究与应用

为解决15101工作面采空区内遗煤易自燃的问题,采用现场实测方式进行指标气体测试分析,得出采空区内自燃"三带"的大致分布规律,基于采空区自燃特征设计防灭火方案为:注氮+堵漏风+喷洒阻化剂,并在防灭火措施实施后,通过采空区束管监测系统进行指标气体的监测分析。结果表明:防灭火方案实施后,回采期间采空区无遗煤自燃和CO浓度超限现象出现。     

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。     

唐口煤矿采空区注氮驱替瓦斯技术应用

唐口煤矿6309轨道巷道紧临6308采空区,在轨道巷道施工期间极易出现瓦斯超限和采空区遗煤自燃的危险。为保证作业人员的安全以及防止采空区遗煤自燃,进行了自燃危险性分析,模拟了注氮技术对火灾防治的情况,通过6309轨道巷道内的高位钻孔向6308采空区内部注氮气实行对6308采空区内部的瓦斯置换,以实现驱替瓦斯以及降低采空区温度从而防止已开采采空区遗煤自燃的目的。通过效果可知:注氮技术实施后上隅角CO浓度下降了78%,瓦斯浓度下降了76%,CO2浓度下降了100%。     

近距离多煤层开采条件下采空区发火治理研究

本文对平朔矿区井工二矿21110工作面和21113工作面采空区CO气体超限原因进行了认真分析,正确判断CO气体产生源头及扩散路径,综合运用喷浆、临时封闭、注氮和注浆多种防灭火手段,成功治理了采空区连通形成的大面积火区,保障了矿井安全生产,为矿井采空区发火的治理提供了经验。     

“Y”形通风条件下中兴煤矿1207工作面火灾防治技术

为了解决中兴煤矿1207工作面采空区遗煤自燃无法熄灭这一难题,采用调整采空区注氮方案,改变采空区瓦斯抽采方案、调整通风设施、采空区注固体水材料等综合防灭火措施,使采空区CO浓度下降至安全范围,有效抑制了1207工作面采空区遗煤自燃。     

易燃煤层综放工作面停采期间防灭火技术研究

综放工作面停采期间回风流及回风隅角位置监测到CO浓度超限,采空区遗煤可能出现自燃风险,在对引起采空区遗煤自燃因素分析的基础上,制定停采期间防灭火技术方案并进行工程应用。采用注氮、灌浆以及灌注高分子胶体等方式,可减少采空区内氧气浓度,抑制甚至阻断遗煤自燃进程;采用正压通风方式显著减少采空区漏风。现场应用后,采面停采期间采面CO浓度控制在安全范围内,采空区遗煤自燃问题得以较好解决,确保了综放设备回撤安全。     

综合防灭火技术在煤矿综采工作面的应用实践

常村煤矿采空区浮煤厚度较大,为采空区遗煤自燃提供了物质条件。为预防火灾事故的发生,采取阻化剂防灭火、注氮、预防性灌浆及煤层注水等措施相结合的综合措施对工作面易发生煤体自燃的区域进行有效预防。通过束管监测系统分析,在采取综合预防措施后,10301工作面该区域内CO浓度较低,且上隅角没有发生过CO浓度超限报警情况,极大降低了火灾事故发生的可能,确保工作面安全回采。     

近距离煤层综采工作面均压防灭火技术应用研究

为解决近距离煤层开采过程中上层采空区遗煤自燃导致工作面回风隅角和回风流中CO超限的问题，采用联合均压防灭火技术，通过增大进、回风巷风阻，减小两巷压差的方式，减少气体交换，抑制了上部采空区CO的逸出，同时配合注氮、堵漏和地面塌陷坑回填等综合防火技术，从源头治理了上部采空区自燃隐患，保证回采工作面的安全生产。     

磁窑沟煤矿综采工作面采空区综合防灭火技术

磁窑沟煤矿采空区浮煤厚度较大,为采空区遗煤自燃提供了物质条件。为预防火灾事故的发生,采取阻化剂防灭火、注氮、预防性灌浆及煤层注水等措施相结合的综合措施对工作面易发生自燃的区域进行有效的预防。通过束管监测系统分析,在采取综合预防措施后,10301工作面该区域内CO浓度均低于10×10-6,且上隅角没有发生过CO浓度超限报警情况,极大的降低了火灾事故发生,确保工作面安全回采。     

回采工作面过构造带期间防灭火技术研究

什林煤业10-102回采工作面在过构造带期间由于推进缓慢,导致出现CO浓度超限,针对该工作面的实际情况,对工作面CO浓度超限原因进行分析,结合矿井现有设备及各种防灭火技术的特点,采取施工密闭、注氮等方法,降低采空区氧浓度及消除高温点,消除火灾隐患,保证了工作面的安全生产。     

采空区内埋“花管”注氮及效果研究

为提高采空区注氮防灭火效果,在某矿41001工作面采空区设计安装了"花管"注氮系统。通过煤样的升温氧化实验,确定采用CO作为该煤层采空区自然发火的指标气体。在上隅角处选定5个观测点,对注氮后每一测点的CO浓度变化进行长期观测。对观测数据分析得出,上隅角处的CO体积分数随注氮时间的增加呈幂函数降低,短时间内从注氮前约6.2×10-4回落到规定的安全值(2.4×10-5)内,并且此后一直稳定在安全值内。表明"花管"注氮系统现场防灭火效果显著。     

顶板长钻孔替代高抽巷抽采控瓦斯与采空区注氮防火耦合治理研究

高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进行防火与控瓦斯耦合治理的研究。以中兴煤业1401工作面实测数据结合ANSYS数值模拟,研究了长钻孔数量、位置对工作面上隅角瓦斯的影响规律,获得以5个直径300mm、距回风巷10m、距煤层底板15m的顶板长钻孔替代高抽巷的最优方案。在此基础上,为保障对采空区遗煤自燃的有效控制,研究了注氮量与注氮位置对采空区氧化带分布的影响规律,获得在进风巷侧氧化带与散热带分界位置注入5.5m3/min的氮气,将采空区氧化带宽度降至25m的优选结果。通过对上隅角瓦斯与采空区遗煤自燃的综合控制,保证了工作面的安全生产。     

申南凹煤矿20106工作面采空区注氮防灭火技术研究与优化

为防止申南凹煤业20106工作面采空区内出现遗煤自燃现象,通过对现有间隔式注氮方案实施效果的分析可知,现有注氮方案效果不理想,需对注氮口位置和注氮流量进行优化分析。通过采用Fluent数值模拟软件进行合理注氮口和注氮流量分析,基于分析结果调整注氮口为机巷距工作面40 m、注氮流量为1 400 m~3/h,并在注氮方案实施后进行分析。结果表明:工作面采用优化注氮方案后,采空区内氧化升温带的宽度大幅降低,工作面回采期间无遗煤自燃现象出现,为工作面的安全回采提供了保障。     

复杂火区下方易燃煤层高瓦斯综放面防火技术

同忻煤矿综采放顶煤开采易燃特厚高瓦斯煤层8106综放面位于煤峪口煤矿老火区下部,开采时大量CO气体下泄,使工作面CO气体严重超限。矿井采取了均压通风技术有效地防治了工作面的CO气体超限,采用向采空区打高位钻孔注大流量氮气的方法,形成了采空区的立体氮气流,消除了采空区瓦斯有可能被上部老火区点燃的隐患。     

采空区注氮参数与氧化带分布关系研究

为了采取合理的注氮方案降低采空区自燃危险性,利用FLUENT软件模拟了注氮前后采空区自燃带范围的改变情况,并分析了注氮位置和注氮量对采空区氧化带位置分布的影响,从中拟合出最佳的注氮参数。依据理论研究结果,取得了理想的现场注氮效果,研究结论可为类似采空区防火工作提供参考。     

煤峪口矿8605工作面采空区防灭火技术研究与应用

为防止8605工作面采空区出现遗煤自燃现象,根据工作面地质条件,通过现场实测的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,确定采空区进风侧、中部和回风侧氧化升温带的范围分别为150~405 m、160~310 m和75~345 m。结合采空区自燃“三带”分布规律,设计采空区采用采空区封闭隔离+埋管注浆+采空区注氮惰化相结合的防灭火方案,并在方案实施后进行采空区内CO和O₂浓度监测分析。结果表明:防灭火方案实施后,采空区内CO和O₂浓度均在合理范围内,解决了采空区遗煤易自燃的问题。     

综放工作面防灭火技术

5244综放工作面在回采过程中,采空区浮煤氧化高温导致CO浓度超限情况,有遗煤自燃现象,为保证回采工作的顺利进行,对该工作面进行防灭火技术研究,通过灌浆、注氮、注凝胶等技术措施,并应用新型防灭火材料-史达夫防灭火剂,取得了良好的效果:通过气体采样分析发现,CO气体浓度保持在12×10~(-6),有效防止了遗煤自燃,保障了回采工作顺利安全进行。     

干河煤矿2-118C采空区注氮防灭火技术研究与应用

为防止2-118C工作面采空区出现自燃现象,通过分析注氮防灭火技术原理和注氮工艺流程,得出注氮方案设计时相关参数的设计原则,进一步采用Fluent数值模拟软件进行采空区注氮口位置及注氮流量合理数值的模拟分析,根据模拟结果确定,设置注氮口为滞后工作面50 m,注氮流量为2 000 m3/h,并在工作面回采期间采空区的监测分析。结果表明:注氮方案实施后,采空区内的CO浓度基本稳定在0.005 2%,回采期间无采空区自燃现象出现,注氮防灭火效果显著。     

塔山白洞井8108工作面CO异常治理技术

井下工作面CO气体严重威胁着矿井的安全生产,针对白洞井8108工作面CO浓度异常问题,分析了产生的原因,并采取了保持风量、上覆采空区注液态CO_2和氮气、采空区多点注氮、回风端头注水、喷洒瑞克高分子材料等措施相结合的方法分三阶段对CO异常情况进行治理,有效地控制了8108工作面CO浓度异常问题。     

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.