易燃厚煤层半孤岛综放工作面瓦斯与火耦合防治技术

针对瓦斯与自然发火防治中存在的顾此失彼、治理措施相互干扰影响大等问题,结合3±219半孤岛工作面的实际情况,确定了预防为主的自然发火治理思路,重点采用了采空区自然发火监测、采空区预防性注浆和喷洒阻化剂、工作面煤体超前惰化、邻侧采空区堵漏风等预防措施,在此基础上,采用了邻近采空区抽放和高位钻孔瓦斯抽放的瓦斯治理技术措施,瓦斯抽放参数、抽放时间根据工作面自然发火情况及时优化调整,有效防止了工作面开采期间瓦斯与自然发火灾害的发生,保障了工作面的安全生产。     

综放面春节放假期间防火防瓦斯技术研究

自然发火和瓦斯的双重隐患严重威胁星村煤矿3311工作面长期停工期间的安全,通过采取均压封闭、封闭前后对工作面防火防瓦斯处理、监测监控及人工采样等措施的综合运用,有效控制了工作面停工期间自然发火及瓦斯隐患,确保了矿井安全生产。     

综放面采空区瓦斯抽放条件下氧浓度场的CFD模拟

为研究采空区瓦斯抽放条件下自然发火的规律,建立了瓦斯抽放条件下综放面采空区自然发火的CFD模型,采用计算流体动力学技术模拟了该条件下高瓦斯综放工作面采空区氧气浓度的分布,并采用现场实测数据对模型进行了校准和验证,利用模拟结果分析了采空区瓦斯抽放条件下,浮煤自然发火的规律,分析了采空区瓦斯抽放和防灭火之间的关系,提出了瓦斯抽放条件下的防灭火工作技术思路与关键技术。     

高瓦斯易自燃综放面采空区火与瓦斯综合防治

铁法大兴矿N2706综放面为高瓦斯工作面,回采煤层为一级易自然发火厚煤层,采空区存在瓦斯与自燃发火隐患,威胁着该综放面的安全开采。为解决N2706综放面采空区火与瓦斯问题,提出了一套高瓦斯易自燃厚煤层综放面采空区火与瓦斯综合防治技术措施,对高瓦斯易自燃厚煤层综放面采空区火与瓦斯综合治理具有指导意义。     

综放工作面回撤自然发火与瓦斯灾害治理技术

1305工作面为阳城煤矿综采放顶煤工作面,停采回撤期间,同时存在瓦斯超限和自然发火隐患。通过在回撤前对采空区注氮,惰化了采空区气体,使采空区的瓦斯逐渐被氮气置换。在回撤期间,又采取综合防火措施,解决了采空区自然发火的技术难题,确保了工作面安全回撤,取得了显著的安全效益和经济效益。     

Y型通风下采空区瓦斯与自然发火耦合危险区域划分研究

为了准确划分Y型通风下采空区瓦斯与自然发火耦合灾害的范围,防止瓦斯与自然发火灾害事故的发生,以青龙煤矿21606工作面为例,建立了Y型通风下采空区的数值模型,利用COMSOL软件对采空区流场、瓦斯浓度场进行了数值模拟,以采空区漏风流场和瓦斯浓度场分布为依据,对瓦斯与自然发火耦合灾害的区域进行了划分,并通过SF_6示踪实验对模拟结果进行了验证。结果表明,采空区自然发火危险区域自回风侧向进风侧大体呈L型分布;瓦斯积聚区位于采空区深部、上隅角与通风立眼等处;耦合致灾区位于工作面后方20～70m以及通风立眼附近;通过对比分析,SF_6示踪实验的结果与数值模拟的结果基本一致,验证了数值模型的可靠性,为采空区瓦斯与自然发火耦合灾害区域的划分提供了技术支持。     

高瓦斯易自燃煤层采空区瓦斯与自然发火综合防治研究

以余吾矿N2202工作面为工程背景,对采空区注入CO_2气体进行防治采空区自然发火以及提高瓦斯抽采效率进行研究。结果表明注入CO_2气体使得瓦斯浓度梯度向采空区深部移动,并对采空区瓦斯积聚带瓦斯浓度进行稀释。同时致使吸附于煤体中的部分CH_4气体被置换出来,在防治采空区自然发火的同时有效提高了水平分支井对采空区瓦斯的抽采率。     

高瓦斯矿井自然发火防治与瓦斯治理技术研究

矿井中达到特定条件时,煤层会自然发火.尤其是在高瓦斯矿井中,会进行瓦斯排放来保证矿井环境的安全,而这也增加了采空区的含氧量,在氧化面扩大的情况下会增加自然发火的几率.因此为了保证高瓦斯矿井生产环境的安全,文章研究了自然发火的特征,以此为基础探讨如何科学地运用防治技术来进行处理,降低自然发火与瓦斯对所产生的影响及危害.     

阳泉矿区综放面内错尾巷应用与自然发火相关关系的探索

阳泉煤业(集团)有限责任公司矿井瓦斯综合治理技术具有国际领先水平,综放面内错尾巷排放瓦斯技术是瓦斯综合治理技术中最重要的技术之一。但是,综放面布置内错尾巷后,采空区自然发火"三带"范围会发生变化,通过研究说明采用内错尾巷的布置形式,只要建立完善的自然发火预测预报制度,综放工作面保持日进2.58m/d以上的推进速度,就可以较好地预防煤层自然发火。     

易燃厚煤层综放面自然发火综合防治实践

为解决长春羊草煤业公司二矿易燃厚煤层综放面自然发火防治问题,在对9101综放面自然发火危险性分析的基础上,针对可能产生自然发火的地点、时间和发火原因制定了以注氮为主,均压、工作面上下端头砌编织袋密闭堵漏、采空区高位钻孔注浆或注水降温、抽放瓦斯等为辅的综合防治技术措施,并成功地对9101综放面采空区自然发火危险进行了治理.试验证明,保证采空区注氮防火效果的关键是减少采空区漏风、缩小氧化带,前移窒息带和降低被氧化浮煤的温度.     

大南湖一矿采空区煤自燃预警气体指标研究

为解决大南湖一矿面临的较为严重的煤自燃风险问题,通过煤自燃标志性气体测试设备对大南湖一矿1307工作面煤样煤自燃过程中的标志性气体进行了分析研究,确定了煤自燃不同阶段的标志性气体及其生成规律,并确定了不同标志性气体的预警温度,相关研究为1307工作面煤自燃的科学预警奠定了基础。     

浅埋深高瓦斯工作面瓦斯抽放对采空区自燃“三带”的影响研究

以五虎山煤矿010908工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段对浅埋深高瓦斯工作面瓦斯抽放对采空区自燃"三带"影响进行研究。研究结果表明:当瓦斯绝对涌出量与采空区漏风量处于均衡状态时,此时瓦斯对煤自燃将出现明显的耦合影响;当采空区漏风量小于瓦斯绝对涌出量时,采空区遗煤自燃将受到阻碍;与之相反,当漏风量大于瓦斯涌出量时,采空区遗煤自燃受瓦斯涌出量的影响较小;高位钻孔与工作面距离越远,采空区内部的漏风路径也越长,采空区氧化带、窒息带所处的区域越向采空区深部扩大,但靠近工作面一侧的氧化带范围并没有出现明显变化。     

10101综放工作面采空区自燃“三带”分布特征

针对豹子沟煤矿10101综放工作面开采,分析探讨可能引起采空区自然发火火灾危险因素;应用气相色谱分析仪和束管取气的方法测定该工作面采空区自燃“三带”分布数据;采用现场实测方法和采用数值模拟法分析采空区自燃“三带”规律,经比照,得出不同风量条件下采空区自燃“三带”分布特征,最终确定范围为:散热带小于27.2 m,氧化自燃带27.2~74.5 m,窒息带大于74.5 m;结合煤层最短自然发火期,确定工作面的最小安全推进速度为1.84米/天。     

粉煤灰灌浆固化膨胀充填工作面煤层自燃防治技术

为了保证云冈煤矿8617工作面不因自然发火而影响正常生产,针对该工作面特点,开发了大掺量粉煤灰灌浆固化膨胀充填技术,对该工作面开切眼、正常回采、末采及撤架期间进行预防性防火灌浆,通过对8617工作面生产过程中进行指标气体检测,检测结果表明工作面煤层氧化缓慢、无自燃现象,该项新技术为今后煤自燃防治提供了技术指导。     

综放工作面高抽巷抽放条件下采空区漏风规律研究

高抽巷在解决易自燃煤层综放工作面瓦斯超限问题的同时,又加剧了采空区漏风及其自燃危险性。为了使工作面采空区防火措施更具有针对性,通过现场实测,研究分析了高抽巷抽放条件下工作面采空区漏风规律,对采空区的自燃危险区域分析、采空区有针对性的控风防火措施的制定具有重要的意义。     

州景煤矿5304工作面煤柱自燃特性及防治

为了及时处理州景煤矿5304工作面煤柱自燃灾害,测试了州景煤矿5304工作面煤自燃标志性气体,确定了5304工作面煤自燃指标气体为CO,并提出了采空区注浆和复合喷涂材料相结合的综合防灭火技术,同时使用综合防灭火技术对5304工作面窄煤柱自燃进行防治。结果表明:采空区内氧气和一氧化碳浓度迅速降低,回风巷内温度恢复正常值,煤柱自燃情况得到了抑制。采空区注浆技术与顶板喷涂复合材料技术的相互结合应用为类似煤层的自然发火防治提供了一种新的技术方案。     

采空区气体微流动场模拟研究

为分析在短期内消除采空区自燃火灾气体对工作面影响,进而确定抽放参数,针对霍州煤电集团回坡底煤矿采空区局部自燃火源点的火灾情况,提出了用地面钻孔抽放采空区自燃火灾气体,使其避免流向工作面的方法.通过XK型煤自然发火试验台及XKS程序升温试验台进行了试验分析,推出煤自燃表面分子结构模型.以多孔介质流体动力学以及能量守恒定律...     

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。     

近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用

针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。     

放顶煤采空区瓦斯源强度与自燃的关联性

研究了采空区瓦斯涌出与遗留煤自燃之间的内在耦合关联问题。通过运用G3软件对采空区非线性渗流-多组分气体-温度场和非均匀耗氧的数值模型的求解,量化给出采空区不同瓦斯涌出强度下各变量分布状态。计算结果表明：采空区瓦斯源涌出与工作面风压形成压力平衡,决定着工作面与采空区之间的风流交换和瓦斯涌出,影响变化近似呈一一对应的线性关系。瓦斯涌出强度越大,采空区氧浓度分布空间大大缩小,采空区自燃氧化带宽度与瓦斯涌出近似呈衰减变化。从自燃升温过程模拟得到,高强度瓦斯涌出能够抑制采空区自燃升温,延长了采空区自然发火期。模拟结果符合现场实际情况。研究指出高瓦斯易自燃矿井采空区瓦斯治理应与自燃防治相结合综合考虑。