特厚煤层综放工作面自燃立体“三带”分布规律研究

通常对采煤工作面采空区自燃"三带"的划分,基本上都是确定其在平面上的分布。但对于特厚煤层以及近距离煤层群开采的情况,采空区自燃"三带"不仅在平面上分布,而且在垂直方向也有一定的分布规律。通过现场实测数据、统计和分析,得出陈家沟煤矿3103工作面自燃立体"三带"分布规律,提高了煤层自燃火灾预报的准确率,对确定防灭火工作重点及合理选取适用的防灭火技术具有重要意义。     

近距离煤层群下开采首采工作面采空区“三带”研究

以上榆泉煤矿近距离煤层群下首采的I031001工作面为背景,对其采空区"三带"分布规律进行研究。结果表明:在工作面开采后,根据采空区内压力分布情况,将采空区冒落带划分为自然堆积区、破碎堆积区和重新压实区,这"三区"与采空区自燃"三带"存在基本对应关系。根据采空区"三带"测试结果,得出工作面最小安全推采速度为0.5 m/d。在工作面回采过程中,可采用注浆防灭火、注氮防灭火、堵漏防灭火和喷洒阻化剂等防灭火技术措施,减少向采空区的漏风量,降低采空区遗煤周围氧气浓度,进而保证工作面安全回采。     

基于多参量的采空区煤自燃危险区域划分方法研究

工作面采空区漏风强度、浮煤厚度、氧气体积分数等多个因素共同影响采空区内的煤自燃危险区域分布范围。以王家山煤矿中二202工作面为研究对象,采用公斤级煤自然发火试验装置,测定煤样放热强度、耗氧速率等自燃特性参数,结合理论公式计算采空区危险区域划分参数的阈值(浮煤厚度、氧气体积分数、漏风强度、最短发火期、耗氧速率)。综合关键参量,构建了采空区煤自燃危险区域的划分方法。通过现场束管检测分析和Fluent流体模拟技术,观察采空区内氧气浓度场、气流场的分布规律,确定了王家山煤矿大倾角工作面采空区煤自燃"三带"及工作面每日最小安全推进度。研究成果对现场防灭火工作具有一定的指导意义。     

同家梁矿采空区自燃“三带”范围确定及分布规律

采空区自燃"三带"的确定是做好矿井采煤工作面防灭火的基础工作之一,正确地划分采空区"三带"范围,是制定相应防火措施的重要依据。利用大同煤矿集团同家梁矿现有束管系统以及光纤温度测试系统,通过在8832综放工作面采空区两巷布置气体浓度和温度测点,准确地测得了该工作面采空区自燃"三带"范围及分布特征,为同家梁矿及大同矿区的采空区防灭火工作提供了技术支撑。     

浅埋深工作面自燃“三带”分布规律及防治研究

以青龙寺煤矿浅埋深5-20101工作面为背景,采用理论研究和现场实测对其采空区"三带"分布规律进行研究,研究结果表明:在工作面开采后,根据采空区内压力分布情况,将采空区垮落带划分为自然堆积区、破碎堆积区和重新压实区,这三区与采空区自燃"三带"存在基本对应关系。根据采空区"三带"测试结果,得出当工作面最小安全推采速度为9.5 m/d。在工作面回采过程中,可采用注浆防灭火、注氮防灭火、堵漏防灭火和喷洒阻化剂等防灭火技术措施,减少向采空区内漏风量,降低采空区遗煤周围氧气浓度,进而保证工作面安全回采。     

“两进一回”通风工作面采空区煤自燃区域分布规律

为研究"两进一回"通风工作面采空区煤自燃区域分布规律,模拟分析了塔山煤矿8301工作面回采期间不同工况下采空区氧气浓度,确定了煤自燃危险区域并提出相应防灭火措施。结果表明:"两进一回"通风工作面采空区煤自燃危险区域较大,自燃带在回采长度为150 m时达到96 m;注氮可大幅度改变采空区内自燃"三带"分布,减小采空区煤自燃危险区域。针对"两进一回"通风工作面,应考虑在采空区两侧注氮;增加风量可使自燃带边界向采空区深部延伸,且加大其前端距工作面的距离。     

新集一矿采空区自燃“三带”范围测定与分析

根据新集一矿C13煤131303综放工作面实际情况,通过实测和模拟实验,对C13煤层综采放顶煤工作面采空区自燃"三带"分布进行了测定,结合采空区煤炭自燃理论,得出"三带"分布规律和各带的数值范围,计算了工作面推进度,同时确定了工作面防灭火技术参数,为防灭火管理提供了科学依据。     

易燃厚煤层采空区自燃三带分布特性及防灭火技术

通过在采空区预埋束管进行取样,检测采空区内气体成分随工作面推进进度变化情况,确定出孙家沟煤矿13304采面采空区煤自燃"三带"分布特性,获得采空区自燃带宽度范围。当工作面出现CO异常时,采用了工作面降风均压、自燃带埋管注氮、上下隅角封堵减漏风的综合防灭火措施,取得了良好的防灭火效果。     

基于氧气浓度分布规律的综采工作面采空区自燃“三带”的特征研究

基于对采空区自燃"三带"理论和标准的分析,结合鲁西煤矿3下109工作面开采3下煤层时条件比较复杂,受3上109工作面采空区遗煤的影响较大,存在自然发火隐患的实际情况,采用在工作面和两巷埋设气体监测装置的方法进行了采空区自燃"三带"的研究。通过采集各测点的O2浓度数据,分析采空区O2浓度分布规律,掌握了3下109工作面采空区自燃"三带"的特征,对鲁西煤矿防灭火工作具有重要的指导作用。     

东荣三矿综一轻放面自燃危险性预测

通过对东荣三矿综一轻放面现场观测,得到采空区浮煤厚度分布规律、氧浓度分布规律及工作面推进速度规律。根据现场观测数据、煤层自燃极限参数以及工作面实际条件,确定了采空区“三带”的范围,结合所采煤层的自然发火期,得到了采空区遗煤不发生自燃的极限推进速度,以此来构建危险区域判定的充分条件和预测采空区遗煤自燃危险性,进而指导放顶煤工作面采空区遗煤的自燃防灭火工作。     

大采高煤层综采工作面采空区自燃"三带" 立体分布规律研究

为了探索大采高煤层综采工作面采空区自燃"三带"在不同高度下的分布规律,以马泰壕煤矿3102综采工作面为研究对象,构建了工作面采空区自燃"三带"立体取样分析系统。通过分析氧气、一氧化碳、二氧化碳等煤自燃指标气体变化规律,对采空区不同高度下自燃危险性区域进行了划分。通过建立数值模型,利用数值模拟软件进行验证,确定了采空区立体自燃危险性区域。研究结果表明:大采高煤层综采工作面采空区"自燃带"沿垂直高度上逐渐变宽,自燃危险性区域变大。在采取注氮、注浆、注三相泡沫等防灭火措施时,应提高灌注高度、扩大灌注范围。     

万利一矿采空区自燃“三带”分布规律研究

通过对万利一矿31303大采高综采工作面采空区氧气浓度进行现场埋管观测,得到了其与工作面推进的变化规律。依据采空区"三带"划分的方法确定了31303工作面采空区自燃"三带"的范围,并根据采空区自燃带范围及浮煤最短自燃发火期确定了工作面的安全推进速度。同时,制定了合理的综合防灭火方法,保证了工作面的安全回采。     

浅埋深开采抽放对采空区自燃“三带”影响研究

以神东矿区布尔台煤矿22104综采工作面为例,理论分析了瓦斯抽放对采空区自燃"三带"的影响因素,通过对瓦斯抽放条件下的采空区自燃"三带"范围进行现场实测,并利用数值模拟研究采空区有无瓦斯抽放时的采空区氧浓度场分布规律,对比分析采空区有无瓦斯抽放时的采空区自燃"三带"范围,掌握瓦斯抽放时对采空区自燃"三带"分布范围的影响规律,进而用于指导工作面的防灭火技术     

综放工作面采空区自燃“三带”的观测与划分

通过实际观测采空区浮煤状况、工作面推进速度和采空区进回风侧O2浓度的分布规律,根据"三带"划分方法及划分指标,对白羊岭煤矿15101综放工作面进行了"三带"划分,掌握了采空区煤自燃"三带"分布规律及危险区域。15101工作面散热带的分布范围在采空区距离工作面10~100 m,进风侧由于漏风强度较大,散热带宽度较宽。窒息带在距离工作面165 m以上的采空区深部;在工作面回风侧,窒息带的深度约为137 m。氧化升温带宽度在工作面进风侧最大,达到55 m左右。     

综放工作面自燃火灾的防治

金庄生建煤矿通过分析综放工作面采空区自燃"三带"分布规律和参数,制定综放工作面针对性防灭火措施,采取加强自燃发火区域管理、坚持气体监测等针对性防灭火措施,消除了综放工作面的发火隐患,自燃危险性得到有效控制,保证综放工作面的安全、稳定的生产。     

浅埋深自燃厚煤层防灭火技术研究

通过对16402浅埋深厚煤层综放采空区自燃"三带"的考察,掌握该类煤层综放工作面采空区"三带"的分布规律,并根据"三带"的分布范围,建立了16402综放工作面采空区注氮防灭火防治技术体系,取得了较好的效果,为浅埋深厚煤层综采放顶煤工作面自燃防治实现安全高效生产提供了技术支持。     

马泰壕煤矿3102工作面采空区自燃“三带”研究

结合马泰壕煤矿首采工作面实际情况,构建了工作面采空区自燃“三带”取样系统进行取样分析。参考氧气、一氧化碳变化规律,对采空区自燃危险性区域进行了划分。建立数值模型,利用数值模拟软件进行验证,确定了工作面推进速度及防灭火重点区域,为工作面采空区的防灭火工作奠定了基础。     

1503综采工作面自燃危险区域判定技术研究

为了有效预防、控制百贯沟煤矿1503综放面采空区遗煤自然发火隐患,通过在采空区内埋设温度传感探头测温和铺设束管取样分析,掌握了采空区内遗煤的自燃氧化过程;利用氧气、一氧化碳等气体和温度相结合的方法合理划分了"三带"范围,圈定了采空区自燃危险区域及其形态等,为深入分析采空区遗煤自然发火危险程度、有效采取防灭火措施等提供了科学依据。这种现场观测方法简单、易采用,可以准确划分采空区的自燃危险区域,为工作面的防灭火工作提供科学依据。     

基于氧化带边界线的综放采空区自燃“三带”研究

为准确判定煤矿采空区自燃"三带"的范围,给工作面防灭火技术措施的制定提供支撑,以俄霍布拉克煤矿5106综放工作面为试验工作面,采用现场测试和数值模拟方法,确定了先划分采空区氧化带边界线后再划分自燃"三带"的思路。确定以氧气浓度6%为指标划分氧化带和窒息带的边界,以及以漏风风速0.24 m/min为指标划分氧化带和散热带的边界,进而划分采空区自燃"三带"。研究结果表明,进风侧采空区散热带<20.5 m,氧化带在20.5~127.6 m,窒息带>127.6 m;回风侧采空区散热带<20.2 m,氧化带在20.2~121.45 m,窒息带>121.45 m。该研究结果为5106工作面防灭火技术措施的制定提供了科学依据。     

综放采空区空间自燃“三带”的观测及划分

通过向综放采空区施工钻孔并利用钻孔中安设监测设备的方式对采空区空间范围内的O2浓度分布进行了实际测定,根据测定结果并结合采空区浮煤分布状态对实际综放工作面采空区空间自燃"三带"进行了划分,确定了其自燃危险区域,为现场防灭火工作提供了理论指导。