矿井火灾多源信息融合预警方法的研究

为了实现矿井火灾的早期预警,采用了多源信息融合技术,集成了煤矿安全监控系统、火灾束管监测系统、无线自组网温度监测系统和分布式光纤温度监测系统的指标数据,基于实验研究、现场观测、专家经验等数据,建立了矿井火灾多源信息融合预警系统,结合人工神经网络、多指标预警逻辑推理、运用灰色关联分析法建立实验数据拟合函数的计算方法,实现了矿井火灾多源信息融合算法,处理来自不同位置、具有不同物理意义的多源火灾信息,得出了火灾预警指标体系和火灾发展规律,以及煤自燃程度6个阶段的预警指标气体判定和对应的温度范围.     

注氮对采空区氧气分布影响的数值模拟

为了探究不同注氮参数下采空区氧气的分布情况,运用FLUENT软件建立三维数学模型,模拟了采空区氧气分布并与实测数据进行了比对。然后计算了不同注氮量、注氮深度、注氮高度的情况下,注氮对采空区氧气分布的影响规律。结果表明:注氮可以明显的改变进风侧的氧浓度场,随注氮量增加效果逐渐明显。110204工作面合理的注氮量为350 m3/h,最佳的注氮位置距工作面40 m左右。注氮对采空区氧浓度场的影响主要集中在进风侧,注氮情况下回风侧三带观测数据具有较好的参考性;注氮口高度的变化对注氮效果有明显的影响,较高的注氮位置对底部浮煤中氧浓度的影响较小。     

煤矿井下封闭采空区内细菌影响CO消失的实验研究

为了揭示煤矿井下封闭采空区内细菌对CO消失的影响机理,自主研发了细菌对CO消失影响规律的实验装置,通过对比实验,分析了空气灭菌前后、煤样灭菌前后以及灭菌水分等条件下密闭空间内煤样中CO、CO_2气体变化规律。实验结果表明细菌的存在会对CO的消失起到一定的作用,研究结果及思路可对封闭采空区进行精准预判提供参考依据。     

汝箕沟煤田火区裂隙介质分形渗流探析

煤田火区是复杂裂隙介质,更是热、流、固耦合的复杂动力系统,目前煤田火区裂隙介质渗流尚未有完整的理论。利用扫描电镜成像观察汝箕沟煤田火区裂隙介质微观结构,分析了作为流动通道的裂隙特征。用分形渗流的思想来研究这一复杂动力系统。论证了汝箕沟煤田火区裂隙介质具有分形特性,用量规法计算了裂缝的迂曲分维,并建立了火区煤样单一裂隙的分形渗流模型。     

白皎矿2024复采工作面综合防灭火技术实践

白皎煤矿2024复采工作面回采4层煤(B2),煤层厚度1.1～5.9 m,平均厚度3.5 m,1978-1984年期间本煤层顶部局部已采,残余煤量平均厚度1.4 m。由于采空区遗煤较多,资源浪费严重,准备对采空区遗煤进行复采。但由于采空区漏风严重,遗煤被预氧化,出现局部高温和CO等标志性气体,遗煤存在较大自然发火危险,对复采工作造成严重威胁。结合白皎矿2024复采工作面面临的实际情况,采取井下移动式灌浆注胶和井下直接灌注液态CO22种防灭火技术,有效解决了工作面回采期间的自燃问题,使工作面顺利完成回采,并安全撤架。     

煤矿采空区自然发火多参数监测系统研究

提出采用气体分析法和测温法相结合来监测煤自燃特征信息的方法,针对采空区煤自燃特征信息特点,研发了采空区无线自组网温度监测系统,并集成煤自燃束管监测系统和安全监控系统系统,构成可对矿井采空区不同位置指标气体和温度同时实时监测的新型煤矿采空区自然发火多参数监测系统。重点在监测方法、系统集成、关键单元的设计和监测方案等方面进行了研究,该系统的研究对于早期发现矿井采空区浮煤自燃隐患,判断自燃危险程度,确定自燃危险区域提供可靠依据。     

沸石SBR处理氧化铁红废水的部分亚硝化中试研究

为实现氧化铁红高氨氮废水的部分亚硝化-厌氧氨氧化处理,研究采用沸石序批式反应器(ZSBR),以获得高效稳定的部分亚硝化。ZSBR以碳酸钠作为外加碱度,通过调控FA与FNA实现稳定的亚硝化,并通过调节碱度投加比与出水pH控制反应器亚硝化进程。结果表明,启动后的ZSBR亚硝化率≥95%,出水m(NO_2~--N)/m(NH_4~+-N)保持在1.1～1.5,最高亚硝化负荷达到0.72 kg/(m~3·d),实现了AOB的富集与NOB的抑制,其中AOB(Nitrosomoadaceae)的相对丰度达到51.5%,未检测出NOB。     

磁窑堡二矿首采综放面停采撤架期间自燃火灾预防技术与实践

磁窑堡二矿首采综放面停采撤架期间,由于推进速度慢,采空区漏风增加,撤架收尾工作时间长,为煤自燃提供了条件。为防止自燃火灾的发生,制定了系统的防灭火计划,采取了以压注复合胶体和注氮为主的防灭火技术,成功地保障了该工作面收尾工作的完成。     

化学膨胀灭火材料及其配套工艺装备

本文介绍了一种矿井新型灭火材料及工艺装备。针对采空区内煤炭自然发火 ,采用化学膨胀灭火材料 ,并使用配套灭火装备 (井下移动式灭火车 )将灭火材料注入火区。该技术首次应用于煤矿井下采空区灭火 ,就取得了明显效果     

近距离煤层群开采自燃危险区域划分及自燃预测

通过数值方法求解复合煤层采空区渗流、扩散和化学反应耦合的三维稳态数学模型,得到常温下采空区氧浓度及渗流速度场的分布.结合大型煤自然发火实验得到的煤自燃的下限氧浓度、上限漏风强度、极限浮煤厚度等参数及煤的实验自然发火期,划分出开采下部煤层时上部煤层煤柱及采空区自燃危险区域,再结合工作面推进速度,预测自然发火期.采用这种方法对东荣二矿采煤工作面顶部煤层煤柱进行自燃预测,得到进风侧的煤柱氧化升温区在距离工作面50~140 m处,回风侧在距离工作面50~85 m处,工作面推进速度大于1.6 m/d时,煤柱无自燃危险,工作面停止推进但正常通风38 d后,煤柱进风侧将首先发生自燃.