露天开挖法在治理浅埋藏采空区煤层自燃火区中的应用

分析了露天开挖法、黄土覆盖法和钻孔注浆等灭火方法的灭火工程和灭火效果,确定了采用露天开挖法对浅埋藏采空区自燃煤层火区进行灭火,并在三家窑煤矿进行了应用。实践表明,露天开挖火区法在治理浅埋藏采空区自燃煤层火区中,具有施工简单、灭火效果好、且能回收火区中的残煤,具有较好的经济效益和推广价值。     

浅埋藏、大漏风火区均压防灭火技术应用

针对来叶沟矿6201工作面浅埋藏、大漏风火区范围广、启封易复燃等难题,设计并实施了均压防灭火系统,在均压过程中进行了风压动态调节,实现了工作面需风量和配风量、采空区内外风压的动态平衡。应用表明,均压防灭火技术能降低地面漏风压差,减少采空区漏风量,达到抑制火区发展直至熄灭火区的目的。     

采取综合防灭火技术消除地面火区对矿井的威胁

红梁井由于开采的历史原因造成北翼地面火区蔓延,直接影响矿井的安全生产.通过井下探查火区及时注水、注浆阻隔火区向矿井蔓延,地面进行收缩灭火、隔绝空气、缩小灭火范围,火区大量浇水,地面打钻注水、注罗克休进行岩层裂隙隔离封闭,对采空区及时封闭等综合防灭火技术,有效地遏制并扑灭了红梁井北翼火区,确保了矿井安全.总结探索出一些技术手段易行,灭火成本经济,灭火效果显著的有效技术和方法,对其它煤矿地面火区治理有一定的借鉴意义和推动作用.     

凝胶防灭火技术在官地矿23509工作面的应用

介绍了凝胶防灭火工艺及其原理,以及在山西西山煤电集团官地矿23509工作面火区灭火的实际应用情况,并对应用效果进行了综合分析、总结。     

露天矿大面积小煤窑自燃火灾探测及综合治理技术研究

 本文阐述了同位素测氡法和红外探测法探测火源的原理、步骤和结果,在确定火区范围的基础上通过综合分析火区特征,比较常用的煤田灭火方法工艺、优缺点和适用条件,结合地理环境、煤层特点及生产规划,兼顾经济、环境和社会效益的原则,提出“火区（塌陷区）剥离平整－火区（塌陷区）内灌黄泥浆、黄土分层覆盖碾压－火区边界打钻注浆隔离、局部煤层露头火剥挖－回填绿化”的综合灭火技术方案,并在准格尔煤田焦稍流域露天矿小煤窑进行了应用。该探测和灭火方法适合治理大面积露天矿小煤窑自燃火区,探测精度高,灭火成本低、效果好、安全性高,打破了露天矿长期以来单一的剥离灭火方法,最大限度地减小了对生态环境的负面影响。     

露天矿小窑空洞火区治理技术

小煤窑采空区空洞火区是威胁露天矿生产安全和人员设备安全的重大隐患之一,而传统的灭火技术难以有效地解决采空区空洞火区立体空间高位火源快速灭火问题。针对安家岭露天矿1315干道边坡火区特点,从空洞火区快速灭火降温和防复燃角度出发,分析注浆技术、高倍阻化泡沫技术和粉煤灰改性材料快速填充技术的特点并优化技术工艺参数,将这些技术综合应用到安家岭露天矿1315空洞火区的治理之中,成功治理了火区,取得了较好的火区治理效果。     

整合矿井巷道局部高温火区治理技术研究

针对整合矿井煤炭自燃火区治理的复杂性,提出了整合矿井巷道局部高温火区"探测—隔离—堵漏—治理—监测"系统性灭火方案,并在北祖矿9209运输巷和主井尾部两处典型局部高温火区进行了实践。治理过程中首先采用红外线测温装置探测火区范围,之后向高温巷道壁面喷涂灰砂浆,隔离火区并封堵漏风通道;根据探测出的火区范围,准确地向火区注入凝胶防灭火材料,并在较长时间内监测火区温度变化,防止火区复燃。灭火方案实施后,火区得到了有效治理,由此证明了该灭火方案对于整合矿井局部高温火区治理具有重要的指导意义。     

露天矿火区内三类爆破钻孔快速灭火降温方法研究

针对露天矿火区上覆岩层爆破剥离前,高温爆破钻孔灭火降温的薄弱环节,以强化爆破钻孔特征为切入点,根据钻孔温度和孔底特性将露天矿火区高温爆破钻孔分为火区上部的爆破钻孔、打穿火区的爆破钻孔、火区附近的爆破钻孔等三类,并制定了三类高温爆破钻孔的灭火降温方案。根据灭火降温方案构建了以三相泡沫防灭火技术为主,灌浆、注水为辅的综合灭火降温系统,通过与单一的注水、注浆灭火降温效果对比,综合灭火降温系统具有快速、高效的特点,并成功的对东露天矿15万m2火区内的爆破钻孔灭火降温,保证了东露天矿的安全爆破和按时完成生产进度计划。     

露天矿火区内3类爆破钻孔快速灭火降温方法

根据钻孔温度和孔底特性将露天矿火区高温爆破钻孔分为火区上部的爆破钻孔、打穿火区的爆破钻孔、火区附近的爆破钻孔等3类,并制定了3类高温爆破钻孔的灭火降温方案。根据灭火降温方案构建了以三相泡沫防灭火技术为主,灌浆、注水为辅的综合灭火降温系统,该系统具有快速、高效的特点,并成功的对东露天矿15万m2火区内的爆破钻孔灭火降温,保证了东露天矿的安全爆破和按时完成生产进度计划。     

露天矿松散介质火区灭火降温技术研究与应用

为解决松散介质高温区对露天矿生产、安全和环境造成极大的威胁和破坏这一难题,结合松散介质高温区多孔介质高热容立体高温等特性,采用加压多点灌注两相泡沫技术对这类火区进行快速灭火降温。将该技术应用于东露天矿1260平盘松散介质高温火区的治理中,并对该技术的参数、应用工艺、火区治理流程以及封孔、分配设备进行了优化和设计。通过灭火效果考察可知,采用该技术对火区的治理取得了较好的效果,达到了东露天矿火区降温和爆破要求。     

煤岩动力系统失稳机理

为了计算不同冲击危险程度煤岩体的具体影响尺度,实现煤矿冲击地压的针对性预防和治理,提出了"煤岩动力系统"的概念,构建了"煤岩动力系统与冲击地压显现关系"模型。基于爆破理论和Mises屈服强度准则,提出了"煤岩动力系统"各区域尺度计算方法并建立了相应的评价指标体系。根据煤矿已发生冲击地压和"高能量"微震事件的震源位置和能量值,确定煤岩动力系统"动力核区"、"破坏区"、"损伤区"和"影响区"等各区域尺度的具体影响范围,判断不同尺度范围内煤岩体的冲击危险程度。将煤岩动力系统各区域尺度计算方法在老虎台煤矿进行了准确性验证,表明该方法具有较高的可信度和实用性,可以广泛应用在矿井冲击地压的预测与危险性评价工作中。     

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。     

兴隆庄煤矿综合防灭火技术的再实践

矿井火灾是矿井五大自然灾害之一,煤炭自然发火是矿井火灾的主要形式,它约占矿井火灾总数的90%,严重威胁着煤矿的安全生产。采空区煤炭自然发火的防治不仅是矿井防灭火的重中之重,更是矿井火灾防治的难点。本文在以往综合防灭火技术应用的基础上,以兴隆庄煤矿B4328工作面的采空区煤炭自然发火防治为例,综合阐述了综合防灭火技术的探索与创新。通过五大防灭火技术的应用与再实践,以工作面和留置采空区束管内的煤炭自然发火指标气体监测数据所呈现的变化为依据,结合防灭火实践的效果对以往的防灭火技术进行了优化,对存在的问题分析总结出相应的改进措施,创新了夹心闭注胶的快速堵漏风技术,实现了B4328工作面的安全顺利回采。     

煤矿多层采空区隐蔽火区精确定位技术研究

在大同某矿进行的火区探测中,采用了瞬变电磁法与激发极化法相结合的手段进行了火区测定,最终确定测区范围内3#煤层火区2处,8#煤层火区2处,11#煤层火区1处,准确定位了火区空间位置和范围,取得了良好的效果。     

超长综放面煤层自燃火灾防治技术研究

在确定超长综放面煤层自燃危险区域的基础上,提出了有针对性、高效的综合防灭火技术体系,建立了超长综放面煤层自燃火灾快速应急防灭火系统,成功地对兴隆庄煤矿4324超长综放面煤层自燃火灾进行治理,为超长综放面的安全生产提供了重要的技术保障。     

沁裕煤矿综采工作面采空区煤自燃防治技术研究

沁裕煤矿综采工作面采空区存在着遗煤自燃的现象,本文采用理论分析、现场实测的方法对其发火原因进行了分析,并在此基础上提出了相应的煤自燃防治技术,同时对该防火效果进行了评估,得出在该防火技术的治理下采空区煤层自燃危险性已消除,达到了火灾防控的预期效果,满足矿井的正常安全生产。     

测氡结合红外热像探测煤矿火区范围的应用

阜康煤矿发生大面积煤层火灾,严重威胁着矿井安全开采。采用测氡技术与红外热像仪相结合的探测方法进行火源探测。红外热成像仪确定了火区大致范围,测氡法进一步精确地确定了火区分布,使探测工作量减少,精度高,对防灭火工作起到了很好的指导作用。     

泡沫凝胶防治煤炭自燃的特性与机理

针对现有煤矿防灭火技术存在的不足,提出并研发了泡沫凝胶防灭火技术。阐述了泡沫凝胶防灭火技术的特点,并通过固水特性实验、扩散模拟实验以及封堵漏风实验研究了泡沫凝胶的防灭火特性,研究结果证明泡沫凝胶兼有良好的固水、扩散、覆盖和封堵漏风通道的防灭火优点;建立了采空区浮煤自燃的动力学模型,结合模型分析了泡沫凝胶的大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风、降低氧气浓度的采空区煤自燃防治机理,并将该技术在煤矿现场进行了实际应用,结果表明该技术能有效地防治采空区煤炭自燃。     

复合埋深条件下煤自燃火源范围探测技术

根据阜康气煤一号井火区实际情况,通过采用红外热像仪法、同位素测氡法、钻孔测温法3种方法对阜康气煤一号井露头煤火区及深部隐蔽火区进行监测,综合分析判断各火区位置及范围,为下一步火区治理工作奠定基础。     

顶煤自燃危险性分析及注氮防火的理论研究

为了在理论上了解煤巷顶煤高冒区自燃升温规律，判断危险区域位置和研究注氮防火效果，在假设煤氧化速率符合Arrhenius规律的基础上，利用FLUENT软件求解了高冒区内漏风风速和氧气浓度的稳态和温度的动态分布，并对注氮后带来的冷却效果进行了推测。计算结果表明：高冒区内自燃升温体现了一个缓慢-加速的过程，贴近巷道的部分温度最低，深部次之，高温区域位于顶煤中部偏进风侧，高温区的升温速率随着巷道风速的增加而变快，当风速低于一定程度后自燃不会发生。在平均粒径保持不变时，顶煤孔隙率越大，升温幅度同样会加快。高温区域注氮可以起到明显的降温效果，短时间内注氮口附近温度显著降低，降温效果逐渐向中部和回风口延伸。