涌水采空区自燃火灾防治技术研究及应用

针对涌水采空区自然发火问题，采用惰性复合材料和惰性气体对采空区进行充填惰化，研究了惰性复合材料和惰性气体防灭火机理，利用光纤测温和束管测气技术，对粉煤灰灌浆和液态CO₂在22101涌水采空区煤自燃火灾防治中的实际应用效果进行研究分析。结果表明：在涌水量较大的采空区，液态CO₂比粉煤灰灌浆的环境适应性更好，能够迅速扩散并惰化拟处理区域，中断遗煤的加速氧化过程；在采空区形成窒息环境之前，遗煤氧化过程减慢但仍在持续。分析认为，粉煤灰灌浆在大涌水工况下的扩散性和稳定后的滞留性有待进一步优化，与液态CO₂结合使用，可提升对涌水采空区自燃火灾防治的应用效果。     

综放采空区煤炭自燃防治实践

介绍了徐庄煤矿7222综放面回采期间采空区煤炭自然发火,采用采空区埋管注浆和注胶体粉煤灰等防灭火措施及效果。阐述了综放采空区煤炭自燃的防治方法。     

急倾斜特厚煤层自然发火的综合防灭火技术

资兴矿务局杨梅山煤矿是自然发火比较严重的矿井，在预防井下自然发火的过程中采取了如下综合防治技术：①合理设置通风设施，降低采空区漏风；②工作面采后进行预防性灌浆；③在工作面上方采空区设置“隔火层”。实现了矿井四年多无自然发火的历史最好成绩。     

综放采空区煤炭自燃防治实践

介绍了徐庄煤矿7222综放面回采期间采空区煤炭自然发火,采用采空区埋管注浆和注胶体粉煤灰等防灭火措施及效果.阐述了综放采空区煤炭自燃的防治方法.     

综采工作面煤层自燃防治预控技术的应用

针对潘西煤矿综采工作面地质条件复杂、断层多、工作面采空区易发生煤层自燃等情况,通过进行煤层自燃发火可能性分析,提出采用以隔绝堵漏、氮气惰化、降低遗煤、灌浆覆盖、综合检测、分析预报为主的煤层自然发火综合防治预控技术,实践表明,该综合防治预控技术有效解决了综采工作面采空区煤层自然发火隐患,保障了工作面的安全生产。     

近距离煤层群开采沿空留巷工作面防灭火技术研究

针对3506综采工作面沿空留巷期间采空区遗煤自然发火危险性大的问题，结合现场情况制定以减少漏风、注氮、灌浆以及强化监测为主的防灭火技术措施，并进行工程应用。通过留巷段缝隙封堵及喷浆、地面漏风裂隙封堵以及采面上下端头砌筑挡墙等方式减少采空区内漏风量；回采期间综合人工监测、安全监控系统以及束管监测等方式实现采空区遗煤自然发火预警；当有自然发火征兆时即快速进行注氮、灌浆。现场应用后，3506综采工作面回采期间回风流中CO体积分数最高控制在10×10^-6以内，采空区遗煤自然发火问题得以较好解决，采用的防灭火技术措施可为采面煤炭安全高效回采创造良好条件。     

伪倾斜柔性掩护支架工作面采空区自然发火特点及防治技术

分析了超长伪倾斜柔性掩护支架工作面采空区自然发火的特点，从回采、通风和灌浆方法等方面论述了最有利于防灭火的综合技术措施，且有效地防治了伪倾斜柔性掩护支架采空区的支架采空区的自然发火。     

鹿洼煤矿13_下06综放工作面煤层自然发火防治

13下06工作面为综放工作面,开采3煤层。3煤层为自燃煤层,为防止采空区煤层自然发火,回采期间通过采用确保推进速度、提高煤炭回收率、均压防火、煤层注水、压注、喷洒阻化剂、采空区灌浆等综合防灭火措施,有效杜绝了煤层自然发火,确保了安全生产。     

综放工作面防灭火综合治理技术应用

针对29406综放工作面拆架封闭过程中容易产生CO的问题,深入分析了工作面8#煤层自然发火产生CO的原因,提出采用预防性灌浆、采空区注氮气惰化、自然发火预测预报、优化工作面通风系统设计、改变工作面拆架工艺、降低采空区漏风、采空区实施采后快速封闭等综合防灭火措施进行治理.现场实践结果表明,采用上述方法不仅可以缩短拆架时间,还可以有效降低CO浓度.     

基于神经网络的自然发火危险性评价与预测

对采空区煤炭自然发火进行了危险性评价,从自然发火条件入手,建立采空区自然发火事故模型,确定采空区发火现状危险等级为C级,较危险;利用采空区已有的自然发火预测指标建立BP神经网络的时间序列预测模型,对未来该采空区有无发火危险进行了预测,确定未来采空区发火可能性大小.结果表明:运用BP神经网络的时间序列预测模型对煤炭自然发火进行预测,采空区自然发火处于"有发火危险"程度,发火危险性较大,因此应做好采空区火灾预防工作.     

综放沿空巷周围煤体自燃升温过程的数值模拟

用有限元数值模拟方法，对综放沿采空区侧巷道周围煤体内的漏风流态、氧气消耗及温度升高进行了研究，联立求解了流场中的漏风渗流方程、氧浓度渗流-扩散-消耗方程和传热方程．重点描述了沿空煤柱内的自燃特征和升温过程，得到自然发火期与煤耗氧速度呈反比例关系，而对漏风强度影响不大；漏风强度增大只能使煤体内高温区范围扩大，相对提高自然发火几率。     

燕子山矿综放工作面综合防灭火技术

燕子山煤矿8901综放工作面回采期间,采空区出现CO、C2H4、C2H2等气体,各气体浓度时高时低,且间歇性涌出C2H2,分析其原因主要在于上部采空区及小窑老空区向该工作面漏风造成采空区自燃。据此提出了在8901综放面回采、封闭期间采取包括均压通风、封堵漏风、采空区注氮和地面集中灌浆相结合的综合防灭火技术,应用效果良好。该技术对类似条件采空区煤炭自燃的防治具有一定的参考价值。     

架后充填沿空留巷工作面自然发火综合防治技术

小青矿E1404综采工作面为架后充填沿空留巷工作面,存在工作面推进速度较慢、沿空留巷墙漏风等与正常综采工作面不同的自然发火隐患。为防止采空区遗煤自然发火或E1403老采空区漏风自然发火,采取了合理配风、留巷墙喷浆漏、采空区喷洒阻化剂、充填河砂、采空区注氮等一系列综合防火措施,杜绝了自然发火事故发生,确保了小青矿E1404工作面安全顺利回采。     

护巷煤柱综合防灭火技术研究与其应用

 针对单候煤矿6205N工作面复杂漏风条件下护巷煤柱自然发火情况,系统分析了自然发火的原因,并结合矿井的实际情况,研究实施了以粉煤灰三相泡沫为主,优化通风系统、水封巷道相结合的综合防灭火技术,成功消灭了护巷煤柱的自然发火隐患,实现了6205N工作面的安全回采,为我国矿井护巷煤柱的自燃火灾防治提供了可借鉴的经验。     

矸石凝胶隔离带防灭火新技术的应用

针对综放采煤工艺的采空区冒落空间大、采空区漏风量大、遗煤多、易自然发火的特点,从消除引发自然发火的主要条件出发,提出了在综放采空区内部构筑矸石凝胶隔离带的办法来消除自燃隐患,并对其防灭火效果进行了考察。为综放采空区的防灭火提出了新的技术手段。     

综放面采空区遗煤自然发火特点及环境分析

根据综采放顶煤开采技术的开采特点及现场调查和观测,总结出综采放顶煤工作面采空区自然发火的主要特点。在分析综放开采条件下采空区煤体所处环境的基础上,通过对采空区浮煤厚度、松散煤体空隙率、采空区漏风强度、工作面推进速度、采空区围岩原始温度等关键因素的分析研究,指出采空区遗煤所处环境的变化将会引起浮煤自燃过程的动态变化。     

梁宝寺煤矿孤岛面自燃危险区域划分

基于理论分析和现场试验,得出3206和邻近采空区内的O2和CO浓度随距离的变化规律,在分析数据的基础上,提出回风邻近采空区顺槽内存在2个氧化带。对3206和邻近采空区岩石碎胀系数进行分析,结合通风系统压力分析漏风范围。最后,叠加漏风范围、浮煤分布和气体变化,把3206孤岛面自燃危险区域划分为动态危险区域和静态危险区域,结果显示,回风邻近采空区内的动态危险区域是该工作面的防灭火重点。     

下分层工作面煤自燃早期辨识与防治

难胶结人工顶板层状漏风诱发煤体自燃是下分层工作面巷道掘进及生产过程中防灭火难题。针对煤自燃初期气体产物量小易受风流稀释而难以检测的问题,在向下分层煤层顶板布置专用测试装置,监测煤体内部气体的温度和气体成分,判定煤自燃状态。研究结果表明,煤体内测点最高可检出175×10^-6,巷道风流仍不能及时发现煤氧化气体产物;易自燃下分层煤体因二次氧化,自燃进程快,监测煤体内部气体能够实现煤自燃的早期辨识;煤层顶板冒落岩石胶结程度低,形成平面漏风是下分层煤体自燃的直接原因,通过向上分层采空区沿煤层走向注入高分子材料形成漏风封堵墙,有效控制了下分层煤体的自燃。     

新型充填堵漏技术在下石节矿应用

采用充填新型堵漏技术成功地封堵了下石节矿灌浆巷与回风巷之间的联络巷,使灌浆巷向采空区漏风大大减少,防止了自燃的发生。实践表明,新型充填堵漏技术充填速度快,适应了煤矿生产需要。     

高位巷道瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应

基于高瓦斯易自燃煤层高位巷道瓦斯抽采技术条件下,以研究煤自燃形成机理为切入点,依据义马煤业集团耿村矿13190工作面自然发火实际情况,通过理论分析,数学建模及现场辅助测试,对煤岩裂隙发育漏风通道模式、采空区浮煤碎胀特性、漏风动力源展开研究,发现巷道瓦斯抽采,增加了高瓦斯易自燃煤层的自燃风险,主要体现在:1)造成工作面、采空区及抽放巷道端口间存在漏风通道及动力;2)采动应力及抽采巷道松动圈造成采空区煤岩裂隙充分发育,采空区浮煤压实程度降低,浮煤碎胀性增加,有利于煤自燃蓄热;3)采空区浮煤一旦氧化,造成采空区高温点与漏风通道间存在温度梯度,从而形成的内生火风压,加剧采空区破裂浮煤的自燃进程,诱导采空区浮煤自燃发生。