采煤工作面采空区可能发火区域分析

从理论上对采空区三带划分进行量化分析，对氧化升温带和氧化自燃带的概念进行了区分，并分析了动态情况下采空区氧化自燃区域的确定方法，提出了最小安全推进速度的概念及其计划方法，为采空区火灾预测预报提供了新的思路和方法。     

根据氧气浓度和压实区距离确定低瓦斯矿井自燃三带范围

通过对老石旦煤矿16402工作面采空区回风侧氧气浓度变化规律分析,确定了按氧气浓度划分采空区氧化自燃带范围。在分析低瓦斯矿井采空区自燃三带的基础上,结合压实区范围对氧化自燃带进行了修正。     

采空区氧化自燃带宽度与工作面推进速度关系的数值模拟

基于采空区渗流方程和多孔介质动量方程,应用FLUENT软件模拟了采空区漏风风速变化情况,结合采空区自燃"三带"划分标准,得出采空区氧化自燃带宽度与工作面推进速度的关系:随着工作面推进速度提高,进风侧、回风侧、工作面中部氧化自燃带与工作面距离都将增大;工作面中部氧化自燃带与工作面距离增幅较大,进风侧、回风侧氧化自燃带与工作面距离增幅较小。     

留巷段漏风对采空区瓦斯运移规律影响的数值模拟研究

为了描述留巷段漏风对采空区瓦斯运移规律的影响,运用UDEC离散元模拟分析了采空区碎胀系数分布特征,并以CFD理论建立数值模型,采用Fluent数值模拟软件对留巷段存在漏风情况下的采空区瓦斯运移规律进行了模拟分析,并对比分析了漏风对氧化自燃带分布范围的影响。研究表明:留巷段漏风的存在加大了工作面漏风强度,加快了采空区瓦斯向深部及倾斜方向运移速度,扩大了采空区氧化自燃带宽度,增加了采空区遗煤自燃可能性。     

采空区遗煤温度及气样参数变化与“三带”的关系

通过采空区埋设测温探头和取样胶管，定期测温，取样化验分析，得出不同采空区深度的煤温高低和气样参数，并结合采空区遗煤自燃氧化理论，对采空区内煤温、一氧化碳和氧气的体积分数随深度的变化进行回归分析，从而定性定量地确定出采空区遗煤自燃氧化的“三带”分布状况。     

采空区注氮防灭火参数研究

根据传热学和化学动力学理论，推导出采空区下限氧浓度和氧化带宽度的计算方法，并分析了煤自燃与氧浓度、氧化带宽度与漏风强度的关系。在此基础上，对采空区注氮后相关参数的变化规律进行了定量研究。根据理论推导，确定出防治采空区浮煤自燃的最佳注氮参数，为采空区注氮后自燃火灾的预测及防治提供了理论依据。参4。     

采空区自燃过程中氧气场分布的动态特征研究

为了更好地利用氧气指标对采空区自燃事故进行预警,利用数值方法对采空区氧气分布对于自燃阶段发展的动态响应机制进行了研究,结果表明:自燃初期,以氧气为指标的氧化带形成"楔形"分布结构;氧气分布会随温度的升高大面积回缩前移;以温度指标和氧气指标划分的氧化带宽度变化均呈现3个阶段,二者在各自的第2阶段出现重叠;改变漏风强度后会导致自燃带位置呈不同的变化趋势。现场需要把握氧气分布随温度的动态响应趋势,在自燃初期适合采用氧气指标,但在自燃中后期,宜采用温度指标划分氧化带位置。     

浅埋藏工作面自燃氧化区域分布研究

基于浅埋藏煤层采空区受地表裂隙诱导漏风的影响,从采空区煤自燃防治为出发点,以磁窑沟煤矿10_(-2)号煤层10202工作面为研究对象,通过采空区铺设束管观测系统,辅助测点的氧气浓度变化,分析了浅埋藏工作面采空区氧气浓度变化规律,得到了采空区自燃氧化区域的分布特征。通过采空区自燃氧化三带的实测分析,掌握了磁窑沟浅埋藏工作面自燃氧化区域分布及最低推进速度,有助于指导矿井的防灭火实践。     

辛置煤矿2-208工作面采空区自燃三带分布规律实测分析

为掌握辛置煤矿2-208工作面采空区自燃三带的分布规律,在工作面建立束管监测系统,对采空区内可燃气体进行了监测。基于监测结果,得出采空区进风巷侧、中部、回风巷侧的散热带、氧化带、窒息带的范围,通过对监测数据用软件处理,得出采空区自燃危险区域主要为采空区回风侧16 m～59 m的范围,中部20 m～51 m的范围。基于采空区自燃危险区域的分析结果,确定对采空区采用黄泥灌浆+喷洒阻化剂+自燃危险区灌注高效阻化泡沫相结合的防灭火措施,保障采空区的安全。     

寺河煤矿二号井97306工作面采空区防灭火综合治理技术研究与实践

为有效防止97306工作面采空区出现遗煤自燃现象,采用现场实测进行采空区自燃“三带”分布规律分析,基于分析确定采空区进风侧和回风侧氧化自燃带的范围分别为115.63~378.52 m和81.26~325.67 m,结合工作面地质条件和煤层赋存特征,设计采空区防灭火方案为监测监控+汽化阻雾+封闭注氮相结合,并在防灭火方案实施后进行采空区气体的监测分析。结果表明:采空区防灭火方案实施后,采空区内CO和O 2含量均处于正常水平,为工作面的安全回采提供了保障。