浅埋深大采高工作面采空区煤自燃危险区域划分

浅埋深大采高工作面采空区漏风严重,为了准确划分采空区煤自燃危险区域,确定了划分采空区自燃"三带"参数指标;通过N15201工作面自燃"三带"现场观测并与数值模拟相结合,对N15201工作面自燃"三带"进行了划分;依据实验室煤样检验结果和自燃"三带"划分结果,得到防止N15201工作面采空区自燃的极限推进度。     

基于FLUENT对银洞沟110201综采工作面采空区自燃“三带”的数值模拟

为了快速准确划分采空区自燃“三带”的分布范围,以银洞沟煤矿110201综采工作面采空区为研究对象,根据现场实际条件,采用ANSYS FLUENT软件对采空区进行数值模拟,通过Tecplot 360处理模拟结果,以此快速准确模拟出110201综采工作面采空区自燃三带分布规律;现场通过预埋束管,布置多组测点,监测采空区气体浓度变化,记录的数据利用Origin软件进行处理,得出实测110201综采工作面采空区回风侧氧化带的范围FLUENT模拟结果与现场实际测量结果良好吻合。结果表明:利用FLUENT软件对采空区进行数值模拟,可以快速准确划分采空区自燃三带范围,且模拟的三带范围与实测结果趋于一致。     

综合指标划分采空区自燃“三带”技术研究

介绍了采空区自燃"三带"研究的必要性,分析了常用的3种划分自燃"三带"指标,确定了试验工作面综合指标各自的指标值。针对试验工作面采用漏风风速和氧气体积分数等综合指标,划分出该试验工作面采空区自燃"三带"范围为18~93 m。采用数值模拟方法,划分出试验工作面采空区氧化带范围为18~93 m。通过现场实测,采用氧气体积分数指标划分出采空区氧化带范围为20~93 m。综合指标确定试验工作面采空区氧化带范围为18~93 m。为研究采空区自燃"三带"的划分提供了一种新方法,建议在类似矿井中使用该方法进行采空区"三带"划分。     

综放工作面采空区自燃“三带”分布规律的研究

通过对采空区煤炭自燃"三带"的理论和标准进行分析,结合梁宝寺煤矿3107综放工作面现场"三带"的观测数据,分析了后部采空区温度、CO和O2浓度的变化规律,并依据采空区氧化升温带长度,确定出自燃"三带"的范围。这种现场观测方法简单、比较容易实现,可以准确划分开采过程中采空区的自燃"三带",为后续工作面开采的防灭火工作提供科学依据。     

煤矿综放面采空区自燃“三带”划分研究

为了研究面采空区自燃"三带"划分的新方法,通过对现有工作面采空区自燃"三带"划分方法和标准、采空区自燃"三带"内浮煤氧化规律,采用CO绝对量和变化规律进行自燃预测预报进行了综合分析,提出了以CO气体浓度为指标划分自燃"三带",并结合平朔集团井工二矿12502综放面开采中CO浓度的变化,分析了CO在综放面开采初期的绝对量和变化规律。研究表明,CO气体浓度可以作为划分采空区自燃"三带"的新方法,可指导开采自燃煤层的综放面实施注氮"预防为主"的防火措施。     

低瓦斯矿井自燃“三带”划分及模拟

通过划分采空区自燃"三带",可以确定出工作面对自燃防治有利的最低月推进度。目前采空区自燃"三带"的划分还没有形成统一的标准。根据棋盘井煤矿0912工作面实际情况,沿采空区布置了4个测点,测定出采空区气体各组分变化规律,确定了低瓦斯矿井工作面采空区自燃"三带"的划分新方法。并利用Fluent软件,对采空区自燃"三带"进行了数值模拟。结果表明:0912工作面采空区自燃"三带"的范围为:散热带<24 m,自燃带24～113 m,窒息带>113m。为了保证在最短的自然发火期内,能将采空区内遗煤甩到自燃"三带"的窒息带以内,工作面最低月推进度应≥68 m。     

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。     

上湾煤矿采空区自燃“三带”范围确定与分析

确定采空区自燃"三带"是做好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,是制定防火措施的重要依据。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O_2含量的分布规律,根据"三带"划分方法及划分指标,对上湾煤矿22102综采均压通风工作面进行了"三带"划分,掌握了采空区煤自燃"三带"分布规律及危险区域,为上湾煤矿采空区防灭火工作提供了技术支撑。     

双指标划分易燃厚煤层综放面采空区自燃“三带”

针对易自燃厚煤层综放面采空区,采用氧浓度指标和漏风风速指标划分了采空区自燃三带范围。应用FLUENT软件,通过建立采空区模型,设定模拟参数,采用漏风风速指标划分出采空区氧化带范围为18~93 m。通过在采空区进回风巷各铺设150 m束管,布置10个测点,经过50 d井下采样实验室色谱分析,采用氧浓度指标划分出采空区氧化带范围为20~93 m。2种指标划分自燃三带误差在合理范围内,最终确定采空区氧化带范围为18~93 m。     

浅埋藏高产高效工作面采空区自燃三带划分

分析了采空区自燃"三带"划分的重要性,结合氧气浓度和风速指标对划分方案进行了优化。针对试验工作面浅埋藏煤层的地质特点和高产高效的生产条件,确定了详细的监测方案并予以实施。综合现场实测数据和数值模拟结果,确定了该工作面采空区的自燃"三带"范围。考察了工作面风量对煤自燃"三带"的影响,采用数值分析的方法模拟了工作面采用不同通风量时的煤自燃"三带"分布规律。     

深部大倾角综放工作面采空区自燃三带研究

对深部大倾角综放工作面采空区的自燃"三带"划分进行了研究,发现采空区周边和进风巷一侧测点的自燃带范围通常比较大,所以在防灭火工作中应当对这些位置重点关注;通过对氧气浓度划分法和温升率划分法的比较,发现氧气浓度划分法适用于划分自燃带和窒息带,而温升率划分法适用于划分不自燃带和自燃带,2种方法的综合运用最终确定了采空区自燃"三带",可较为可靠地为采空区防灭火工作提供依据。     

凤凰山矿采空区自燃“三带”分布规律研究

根据凤凰山矿151309工作面现场数据,运用Fluent软件模拟了该工作面采空区在不同通风量情况下三带的分布情况;根据采空区自燃"三带"理论及其划分主指标,结合该工作面现场"三带"的观测数据,在配风量为1 300 m3/min时,分析了采空区O2浓度的变化规律,确定了采空区三带的分布情况,与模拟结果基本一致,验证了模拟结果的正确性,为后期采空区自燃的防治提供了依据。     

采空区自燃“三带”划分方法改进

通过分析自燃"三带"的理论依据,认为对于自燃"三带"的划分,应考虑"三带"之间的本质区别,并结合漏风风速法、氧气浓度法和温升速度法3种传统"三带"划分方法及指标,提出了包括最小遗煤厚度、极限漏风风速、临界氧气浓度为主指标,辅助以温升速度指标的自燃"三带"划分方法,给出了指标值及计算方法。利用该方法对沙吉海煤矿B1003W01工作面采空区进行了实际自燃"三带"测定及划分,划分结果与实际相符。     

Y型通风采空区自燃“三带”分布研究及应用

利用COMSOL模拟软件对高河煤矿W1310工作面采空区自燃"三带"进行数值模拟,通过氧气浓度来划分出采空区自燃"三带"。结果表明:高河矿W1310工作面采空区"三带"划分的分界点是采空区深部距工作面52m和297m;适量降低工作面供风量,可以实现生产过程中遇见断层、陷落柱以及尾采、停采时遏制采空区遗煤自然发火事故的发生。     

综放采空区自燃“三带”分布规律研究

根据采空区自燃"三带"理论及其划分主指标,结合华润煤业公司201综放工作面现场"三带"的观测数据,分析了采空区O2和CO浓度的变化规律,并依据采空区氧气浓度确定出自燃"三带"的范围,为后续工作面开采的防灭火工作提供科学依据。     

不同划分指标采空区遗煤自燃“三带”的分布研究

采空区遗煤自燃防治的重要前提是要准确掌握自燃“三带”的分布情况,这是采空区堵漏风、充填、注氮等技术实施的主要依据.同时,也为确定合理的回采推进度提供重要参考.采空区自燃“三带”的测试与划分是采空区自燃火灾防治的重要基础.本文是在此基础上利用数值模拟的方法,根据不同的划分指标对采空区自燃“三带”分布展开模拟与对比分析.结果表明,采用上限风速与下限氧浓度相结合的方法划分“三带”分布更加可靠.     

豹子沟矿综放面采空区自燃“三带”的测定及其应用

为了有效防治采空区遗煤自燃,以豹子沟煤矿10101综放工作面为研究对象,通过束管监测系统,连续测定采空区内O_2体积分数及温度的变化规律,基于采空区自燃"三带"的划分指标,确定了各测点"三带"范围。综合现场束管监测结果,将"三带"结果取平均值可得试验工作面采空区的"三带"范围分别为:散热带为0~27.8 m,可能自燃带为27.8~74.5 m,窒息带为74.5 m。基于"三带"的判定结果,得到工作面回采速率必须1.84 m/d,否则容易导致采空区自燃事故。     

U+L型通风工作面采空区自燃三带分布规律研究

突出矿井自燃煤层采用U+L型通风方式的采煤工作面,将会使采空区自燃三带重新分布,通过采用数学模型解算、取气分析等综合技术,可以准确地划分出采空区水平和垂直自燃三带的范围,指导工作面安全、科学地开展防灭火工作。     

近直立煤层短壁综放工作面采空区注氮流量与自燃“三带”分布关系

乌东煤矿近直立煤层内短壁综放面采空区遗煤量多、漏风复杂,易致出现自燃火灾,因此,矿井将注氮防灭火技术作为采煤工作面的日常主要自燃火灾防治技术手段。向采空区注入氮气,不可避免地会对采空区内自燃"三带"的分布范围产生影响,为了考察不同注氮流量条件下采空区自燃"三带"分布范围的变化规律,采用预埋束管的方法,测定了不注氮、小流量注氮、大流量注氮3种不同条件下采空区不同位置的氧气浓度,并依据采空区自燃"三带"氧气浓度指标进行了"三带"分布范围划分,通过对比划分结果,明确了短壁综放工作面随采空区注氮流量的增加,"三带"边界都向工作面方向移动,散热带、氧化带宽度都将缩小,大流量注氮后散热带基本消失。     

31102采面采空区自燃"三带"实测结果分析

为有效分析31102采空区自燃"三带"的分布规律,根据31102工作面及采空区的具体特征,采用现场采空区埋管抽气的方式进行采空区内指标气体的监测;根据监测结果,对采空区内高温危险区域进行分析,并根据采空区自燃"三带"的划分方法进行"三带"划分。结果表明:31102工作面采空区进风侧散热带为20 m,氧化带为20～108 m,窒息带为108 m;回风侧采空区散热带为20 m,氧化带范围为20～84 m,窒息带为84 m。