高冒区壁后充填在煤矿沿空留巷中的应用

在总结现在煤矿巷道高冒区处理方法的基础上,分析了沿空留巷巷道超前高冒区对于沿空留巷的不利应用。具体分析了野川煤矿巷道高冒区形成原因及自身特点,提出了构筑锚(索)网带骨架结构,特制专用柔模充填袋,注入高水材料的高冒区壁后充填的方法。研究成功可直接应用于煤矿对巷道高冒区的处理当中。     

巷道顶板高冒区分层充填的数值模拟研究

本文以鹤壁四矿斜井平巷地质条件为依据，采用ＡＤＩＮＡ有限元程序对巷道顶板高冒区分层充填进行了数值模拟研究，论证了分层充填的可行性，详细分析了分层充填的机理，模拟结果认为：巷道顶板高冒区分层充填不仅技术上可行、经济上合理，而且还有利于巷道围岩的长期稳定。     

煤巷高冒区破碎煤体自然发火微循环理论分析

为了有效防治煤巷高冒区的自燃火灾,通过对高冒区现场试验的测温、取样化验分析和计算机流场模拟,分析了高冒区附近的风流微循环过程,建立了高冒区破碎煤体中的微循环流场和温度场的数值模拟模型.结果表明:高冒区附近的破碎煤体自燃分为高冒区中部的最有可能自然发火区Ⅰ、周边的可能自然发火区Ⅱ和自燃氧化影响区Ⅲ.煤巷高冒区破碎煤体的自燃氧化微循环机理可以表达为氧化耗氧与漏风供氧的氧平衡和氧化生热与漏风对0流散热的热平衡,如果漏风供氧能够保证煤炭自燃氧化的进行,同时氧化生热大于散热,则煤炭自燃微循环过程则能持续下去,发展为自燃,有效的高冒区自燃火灾防灭火措施为充填、堵漏和惰化高冒区,破坏氧热微循环过程的进行.     

综采工作面过巷道高冒区快速推采技术

为了解决近距离煤层综采工作面过巷道高冒区遇到的顶板管理问题,通过采取做人工假顶、注马丽散加固、加强超前支护、架设抬棚、调整回采工艺等措施,使工作面安全快速通过了高冒区,取得了良好的技术经济效果。     

屯兰矿12501顺槽巷顶板高冒区支护实践

施工巷道在掘进过程中经常遇断层等地质构造,顶板易出现破碎、冒顶现象,加大了支护难度,降低了掘进效率。针对这种施工难题,西山煤电集团屯兰矿在施工12501顺槽巷时通过技术研究,对巷道顶板高冒区采取人工假顶+注浆联合支护方式,取得显著成效。     

煤巷高冒区松散煤体自然发火的数值模拟研究

巷道高冒区自燃火灾，不仅严重影响到采掘工作面的安全生产，而且威胁到矿工们的生命安全．通过对煤巷高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析，根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论，建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型．以旗山煤矿高冒区为例，用有限元法进行了数值求解，得到高冒区渗流速度场、温度场和氧浓度场的分布，在此基础上划分出最易自然发火的区域，分析了高冒区自然发火的机理．结果表明：高冒区松散煤体漏风强度随孔隙率的增大而增加；高冒区松散煤体的中部区域存在最易自然发火区，是现场防治高冒区自然发火的重点区域．现场试验数据验证了数值模拟结果的合理性．     

煤巷高冒区自燃危险区域分布特征的数值分析

针对煤巷高冒区自燃发火位置隐蔽性较强的问题,利用数值方法从漏风风速的角度分析了高冒区自燃危险区域分布特征。通过对比发现:高冒区的拱形结构会减缓漏入风流速度,使自燃区域主要集中在背风区,施加挡板封闭后会大幅减少自燃区域范围,但挡板密闭不严时,反而会扩大易自燃区域范围,增加自燃几率。现场施工应严格保证挡板密闭性,并尽量延长封闭长度。     

下分层巷道高冒区充填堵漏防火技术应用

易自燃煤层分层开采在下分层巷道掘进期间顶煤会开裂冒落,易造成上分层采空区自燃。选用轻质、耐压、承重效果好的LFM充填材料,根据巷道断面形状和充填厚度,确定压注钻孔布置方式,并依据巷道压力和位移速率,确定充填材料的配比,充填后扩散胶结性好,承压堵漏明显,可有效防治巷道高冒区或老空区自然发火。     

高冒区瓦斯积聚区域特征数值模拟

巷道在掘进及工作面回采过程中,顶板垮落超过正常巷道或工作面的设计高度从而形成高冒区的现象日益凸显。高冒区不仅影响工程进度,对于高瓦斯矿井,在进风槽高冒区内还会造成瓦斯积聚。因此对高冒区瓦斯积聚进行了数值模拟,并将高冒区划分为风流影响区、环形紊流区、无风区3个区域。数值模拟结果显示,在风流影响区不会发生瓦斯积聚;环形紊流区中心有较少一部分瓦斯移动,浓度较低;瓦斯主要会在无风区积聚,是瓦斯治理的重点区域。     

新型无机发泡材料在高冒区充填中的应用

为了解决综放开采引起的巷道高冒区危害的问题,在分析高冒区成因、造成的危害及传统支护不足的基础上,研发无机发泡充填材料,应用螺杆泵制浆、泵送浆液对高冒区进行充填。结果表明:双液无机发泡材料具备快凝、轻质、抗裂、完全阻燃性能,适合作为高冒区充填材料;螺杆泵的密闭式结构阻止了气泡逸散,克服了"桶式"开放吸浆,浆液、气泡严重分离的缺陷;工业试验钻孔窥视结果表明充填体与煤岩体贴合紧密,充填效果显著。