采空区煤自燃引爆瓦斯的机理及控制技术

为有效防治高瓦斯易自燃矿井煤自燃引发瓦斯爆炸的难题,实验研究了CH₄与煤自燃火灾主要气体CO的混合气体的爆炸浓度范围及爆炸危险度,理论分析了煤自燃引爆瓦斯的可能发生区域和参与过程.结果表明,在高瓦斯易自燃矿井采空区内,当CH₄气体中混入大量CO,则混合气体的爆炸浓度上、下限的范围大大增加,爆炸危险度增大;同时,在煤自燃产生的火风压作用下,在发火区与非发火区之间不断形成CH₄,CO与新鲜空气的充分混合和热量的对流交换,导致瓦斯爆炸事故的发生.最后提出了采用大流量高品质的含N2三相泡沫来防治煤自燃引爆瓦斯的新技术.     

煤自然发火促成瓦斯爆炸作用的讨论

在煤自燃与瓦斯共存的矿井,煤自然发火具有隐蔽性、突发性,其全过程一直是促成瓦斯爆炸(以下简称"瓦爆")的重要原因之一。大多数煤自燃气体成分与CH4同一类,比空气轻,易与CH4及O2混合,自身会爆炸。在煤自燃全过程中,阴燃阶段产气量、产烟量最大,隐蔽难察觉,是促成瓦爆的危险阶段。在低瓦斯条件下,煤自燃产气量相对CH4涌出量有"浓度效应",是此条件下瓦爆事故的原因之一,也是瓦检仪读数不到CH4爆炸浓度却发生了瓦爆事故的原因之一。     

采空区煤自燃引发瓦斯爆炸致灾机理及防控技术

为研究采空区煤自燃引爆瓦斯的致灾机理,提出采空区是氧浓度场、温度场、漏风强度场、瓦斯运移场等动态变化又相互耦合的4场展布形成的三维空间,理论分析了爆炸的危险耦合区域和爆炸机理。结果表明,煤自燃产生的高温可燃性气体导致爆炸危险耦合区域扩大;高温可燃性气体存在升浮-扩散效应,上升过程中与冒落岩石对流换热并卷吸周围的气体,在顶板处与岩石进一步热交换并与CH4混合形成高浓度混合气体,温度降低,混气密度相对增大,混气不断积聚导致其下位逐渐下移,同时火风压作用导致进风侧面形成负压区,涡流效应产生卷吸驱动作用加速混气下移,当混气下位处浓度和温度达到爆炸界限导致爆炸发生;最后分析了瓦斯含量对煤自燃的影响,提出高瓦斯含量与较低瓦斯含量矿井采空区分别采用胶体、三相泡沫控制煤自燃引爆瓦斯技术。     

大平煤矿3111回采面采空区注CO2抑制煤自燃应用研究

回采面采空区遗煤自燃发火易引发瓦斯爆炸等事故,威胁矿井安全生产.文章分析了二氧化碳防灭火机理,研究了采空区注液态二氧化碳装备的技术工艺和相关工况参数,并在大平煤矿3111回采面采空区现场进行了应用.结果表明,灌注液态二氧化碳后,采空区进风侧氧化自燃带宽度比未采用任何措施时减少了10 m,回风侧减少了19 m,煤炭自燃防...     

下分层综采放顶煤开采中的通防工作实践

总结了三河尖煤矿综采放顶煤开采过程中能防工作的经验，介绍了防治自然发火、粉尘瓦斯爆炸的主要方法。     

杨家矿井煤与瓦斯突出防治的思考

针对杨家矿井煤与瓦斯突出防治的实践,探索杨家矿井煤与瓦斯突出特征及防治措施,编制矿井综合防突方案,以指导矿井防突工作,提高煤与瓦斯突出防治效果。     

贵州省煤与瓦斯突出特点及防治对策

通过收集分析贵州省74对矿井、107层煤的突出参数和以往发生的煤与瓦斯突出事故,对贵州突出煤层及突出指标分布特点进行了研究,针对贵州煤与瓦斯突出特点及防突工作存在的主要问题,针对性提出了相应的防突措施：以区域防突为重点,优化矿井采掘部署,加大矿井防突装备投入,加大矿井瓦斯参数测试和防突技术研究,加大防突知识培训及提高矿井人员素质等,以此减少贵州矿井煤与瓦斯突出事故。     

工作面停采期间瓦斯与煤自燃融合治理技术研究

针对梁宝寺煤矿3308工作面过断层停采期间存在的瓦斯与煤自燃复合灾害,分析了导致工作面瓦斯浓度升高及煤自燃征兆的原因。建立了高位钻孔抽放瓦斯及防灭火一体化技术、隅角堵漏控氧技术、采空区注氮防灭火技术为基础的融合治理技术体系,结合工作面的实际情况,分别确定了相应的技术参数。通过现场应用,消除了工作面瓦斯与火复合灾害隐患,取得了良好的治理效果,对类似矿井和工作面具有重要的指导作用。     

防逆流防突风门在突出矿井的应用

针对煤与瓦斯突出矿井,除采取必要的防突措施外,还需增加一定的防突设施。防突风门在普通风门的基础上增加了调节风窗、风筒及输送机防逆流装置,实现了风量调节及防止煤与瓦斯逆流的功能,该新型防突风门结构简单,安装方便,制作成本低,在煤与瓦斯突出矿井有很好的适应性,对矿井安全生产具有重要的工程实践意义。     

云盖山煤矿防突风门防逆风装置

利用杠杆原理,自主研发水沟防逆风装置、刮板输送机道防逆风装置、防逆风窗装置等新型防逆风装置;介绍了防突风门防逆风装置的结构和工作原理。当发生煤与瓦斯突出或瓦斯爆炸时,设计的防逆风装置在冲击波的作用下,自动挡严通风通道,阻挡有害气体蔓延至风门另一侧,阻止风向逆流发生,有效控制受灾面积,保障矿井安全生产。     

口孜东矿13-1煤层自然发火指标气体特性参数实验研究

对煤炭自然发火指标气体特性参数进行研究,能够为保障煤矿的安全高效开采提供重要的理论依据。通过实验,研究了口孜东矿13-1煤层自燃特性,以及自燃过程中生成的气体随温升的变化规律。结果表明,指标气体的比值能更好地表征煤温的大小,也更能准确地判断井下煤自燃的状态。     

七五煤矿煤层氧化自燃指标气体的选择

煤炭在自燃氧化发火过程中会释放出一系列的气体,且不同阶段对应不同的气体成分和浓度,因此分析煤矿井下气体的成分及浓度可预测煤自燃的发生及发展程度。故正确的选择指标气体对预防煤炭自燃有着重要作用。结合现场取样,通过热解实验寻找适合七五煤矿3上煤层的指标气体。     

顾北煤矿煤自燃试验及早期多级预警技术

为了做好顾北煤矿煤自然发火防治工作,建立适用于顾北煤矿的煤自燃早期预警体系,提前分析顾北煤矿存在的煤自燃问题,以顾北煤矿13121工作面煤样为研究对象,进行煤自然发火试验,分析试验气体产物及各指标气体比值随温度变化规律,确定煤自燃指标气体及其临界值。试验结果表明,不同特征温度下对应的气体表征参数存在突然变化;结合试验数据分析得到CO、C₂H₄、C₂H₄/C₂H₆能够作为主要预测指标气体。最终结合煤自燃指标气体及临界值,提出适用于顾北煤矿的多预警级别的煤自燃分级预警指标体系,为煤自然发火预测预报提供了理论依据,对安全生产具有一定指导意义。     

井下快速降氧剂及其工艺装备

矿井瓦斯和火灾是煤矿井下的2大主要灾害,特别是在火灾与瓦斯危害共存的条件下,灾害的治理难度极大。提出了新的技术途径与工艺路线,即通过化学药剂吸收的方法快速降低控制区域的O2含量,从而达到同时控制煤炭氧化自燃与瓦斯爆炸的目标。     

凌志达煤业煤层自然发火标志性气体优选实验研究

为了解决凌志达煤业15号煤层自然发火能够准确预测的问题,通过对煤加热升温产生气体过程的实验并结合优先选择标志性气体的原则,研究确定了15号煤层自然发火标志性气体温度临界值,为下一步煤矿防灭火治理工作和安全高效生产提供基础数据支撑。     

高瓦斯易自燃煤层瓦斯与自燃复合致灾机理研究

为解决高瓦斯易自燃煤层安全生产过程中的关键难题,结合阳泉矿区石港矿实际情况,利用实验室试验、理论分析和现场实测相结合的方法对高瓦斯易自燃煤层瓦斯与自燃复合致灾机理进行研究。结果表明:高瓦斯易自燃煤体在含瓦斯风流不同瓦斯体积分数条件下,氧化产物总体上呈现"滞缓效应",而在等温条件下,随着CH4体积分数的增加煤自燃氧化产物总体上呈现"抑制效应";立体抽采条件下采空区漏风使得自燃"三带"范围变宽,同时利用高抽巷和尾巷CO体积分数可进行采空区自然发火预测,将自然发火划分为两个阶段;高瓦斯易自燃采空区立体抽采条件下散热带可采用氧气氮气体积比等于0.221来进行划分,自燃带仍可采用氧气体积分数5%来进行划分。     

采煤工作面瓦斯燃烧发火原因分析

为研究祁东煤矿6135工作面瓦斯燃烧发火原因,以指导瓦斯燃烧事故的治理和预防工作,设计实验室自燃基础参数测试和现场的温度、气体监测实验,得到60、61煤层自燃特性和采空区内温度、气体情况。经分析结果表明:聚氨酯自热及高强度抽采漏风引起60煤体自燃为瓦斯燃烧引火源的可能性较小,6135机巷断层附近保留煤柱氧化自燃为工作面瓦斯燃烧事故的引火源。     

东欢坨煤矿自然发火标志气体优化选择

通过实验室实验研究,得出了适合开滦东欢坨煤矿预测预报煤层自然发火的指标气体,由于东欢坨煤矿煤层中赋存有CO,因此,在利用CO标志气体时,必须进行修正,利用CO浓度差值法和ICO来消除环境因素和风量的影响,以便更好的预测预报煤炭自然发火和分析火区燃烧状况,对同类矿山的防火工作也有一定的指导意义。