苏家沟煤矿采空区氧化带分布规律研究

基于苏家沟煤矿4109综采工作面实际情况进行研究,首先通过束管检测系统实测采空区O_2、CO、CO_2等气体的含量随着工作面推进度改变而发生的变化;然后建立针对4109综采工作面采空区的组分运输模型,利用FLUENT对采空区O_2浓度分布规律进行数值模拟,并结合现场实测的数据验证数值模拟结果的准确性;最后根据模拟结果将氧化带与散热带和窒息带的边界拟合成公式,这对该矿采空区氧化带的划分以及煤炭自燃的防治具有一定的指导作用。     

配风量影响下复合采空区氧化带分布规律

为研究煤层群联合开采条件下复合采空区氧化带分布规律,建立了包含开采工作面以及下保护层开采形成的采空区的物理模型,确定了含氧气组分的流体域控制方程,在控制采场瓦斯抽采量、煤层间漏风量前提下,设置不同配风量,利用数值模拟软件FLUENT进行采空区流场模拟,根据极限风速法,得出复合采空区氧化带具体分布.模拟结果显示,复合采空区氧化带受流场"源"、"汇"影响形成特定形态,形成偏向回风巷侧、围绕采空区留管抽采口一定区域的氧化带分布,随着配风量的增加,氧化带基本形态不变,氧化带面积经历了由增加到减小的变化过程.     

综放面采空区氧化带分布规律的CFD模拟

为研究综放面采空区氧化带分布规律及其与配风量的关系,开发了采空区氧体积分数场的CFD模型;结合实测数据的校准与验证,应用CFD技术模拟了一号井工矿4106综放面采空区氧浓度场的分布,模拟结果与实测数据基本吻合;应用验证了CFD模型,研究了不同配风量下4106综放面采空区"氧化带"的分布规律,得出配风量与氧化带分布规律的函数关系式.研究表明,随着配风量的增加,氧化带宽度加大,并且配风量对"两道"氧化带的分布规律影响较大,对中部氧化带的分布规律影响较小.     

综放工作面采空区自燃氧化“三带”分布规律研究

为确保鹿洼煤矿2307(2)综放工作面采空区自燃防治做到科学、合理、经济、有效,对2307(2)综放工作面开采期间采空区自燃"三带"分布规律进行了测定与分析;得到了采空区自燃氧化"三带"的范围,确定了基于煤炭自燃防治的最小安全推进速度。对2307(2)采空区自燃"三带"分布规律的研究可以有效指导工作面的安全生产,杜绝自然发火事故的发生。     

用气样分析手段研究煤矿采空区氧化带氧化规律

气样分析手段已经成为煤矿采空区氧化监测的主要手段,尤其是对煤层氧化自燃标志性气体一氧化碳(CO)、乙烯(C_2H_4)和乙炔(C_2H_2)的化验将直接影响技术人员对于采空区氧化阶段的判断,并通过这些数据采取不同的防灭火措施。本文通过一缘煤业近年来通过气相色谱仪化验的数据及采取的措施进行了归纳总结,提出采空区氧化各个阶段气样化验数据的变化规律及可采取的措施,服务于矿井防灭火工作。     

基于裂隙带分布规律的采空区瓦斯抽采技术

回采工作面上隅角瓦斯超限是瓦斯治理工作的重点。本文在对南凹寺矿30405上分层回采工作面采空区顶板岩层三带高度进行计算的基础上,对回风巷高位钻孔布置方案进行优化设计,将高位钻孔布置在采空区顶板裂隙区内。抽采钻孔在近一个月内能保持较高的抽采浓度和抽采纯量,能有效截流和较长时间的抽采采空区瓦斯,解决了高瓦斯矿井综采工作面上隅区瓦斯浓度超限问题。     

采空区注氮参数与氧化带分布关系研究

为了采取合理的注氮方案降低采空区自燃危险性,利用FLUENT软件模拟了注氮前后采空区自燃带范围的改变情况,并分析了注氮位置和注氮量对采空区氧化带位置分布的影响,从中拟合出最佳的注氮参数。依据理论研究结果,取得了理想的现场注氮效果,研究结论可为类似采空区防火工作提供参考。     

综采面U+L型通风方式Fluent采空区瓦斯分布规律研究

以常庄煤业3304工作面为试验工作面,采用Fluent软件对工作面采空区瓦斯分布规律进行了研究,研究结果表明:常庄煤业公司3304工作面U+L型通风方式下,当工作面未进行瓦斯抽采时沿着垂直方向上工作面瓦斯压力呈现逐渐降低的趋势;瓦斯浓度在走向方向上和倾向方向上总体呈增大的趋势;竖直方向上采空区的瓦斯浓度呈现分层分布特征,采空区瓦斯浓度呈现工作面巷道上部瓦斯浓度高而下部瓦斯浓度低的分布状态;上隅角瓦斯浓度为0.31%,工作面尾巷瓦斯浓度为1.9%,均小于煤矿安全规程规定的下限值。     

不同供风量对采空区氧化带范围影响规律研究

以黄白茨煤矿021005工作面为研究背景,通过数值模拟、理论分析和现场实践等手段,对采空区氧化带受工作面供风量影响规律进行研究,研究结果表明:工作面最佳供风范围是763～865 m~3/min,在工作面回采中以最佳供风量为参考,在工作面经过上覆3处温度异常点时使用风筒布及木板对顶板加固处理并喷洒罗克休封堵漏风通道,实现工作面安全回采。     

采空区自燃"三带"分布规律的模拟研究

漏风强度和氧气浓度一直是诸多采空区自燃三带划分方法的重要依据,而不同的采空区自燃三带划分方法得出的结论各有差异。采用有限单元方法,对采空区遗煤自燃过程漏风渗流场和氧气浓度场进行了模拟研究,根据临界风速法和流场与氧气浓度场结合法分别划分出采空区自燃三带的范围,得出了最大自燃带宽度依次为48 m和123 m。     

基于数值模拟的采空区瓦斯分布规律研究

随着我国煤矿开采深度的延伸,瓦斯问题显得十分严峻,尤其上隅角瓦斯超限现象普遍存在,是影响矿井持续、稳定、安全及高效生产的重要制约因素。为探讨上隅角瓦斯聚积的原因,根据流体力学中的渗流理论,通过建立采空区瓦斯渗流和分布数学模型的数值模拟,对采空区瓦斯流动分布规律进行研究,为分析上隅角瓦斯浓度分布及预测其浓度提供理论依据,对上隅角瓦斯治理具有重要的指导意义。     

基于CFD模拟的采空区瓦斯分布规律研究

为了研究高瓦斯综采工作面下的采空区瓦斯分布规律,以某矿15110综采工作面采空区为原型,使用FLUENT软件对U型、U型+高抽巷、Y型、Y型+高抽巷+采空区埋管抽采进行数值模拟和分析。结果表明:相比于U型通风下采空区上部瓦斯积聚严重,U型通风联合高抽巷能有效降低采空区裂隙带的瓦斯,高抽巷瓦斯浓度和混合流量模拟值分别为43.52%、197.50 m³/min,与现场监测值接近;但上隅角瓦斯浓度偶尔超限。在Y型通风下,瓦斯浓度随着采空区深度的增加而升高,随着靠近沿空回风巷而升高;上隅角瓦斯浓度相比于U型通风能有效降低。相比于Y型通风下沿空回风巷瓦斯浓度容易超限,Y型通风联合高抽巷、采空区埋管抽采的瓦斯防控体系能有效降低高瓦斯综采工作面的瓦斯浓度,为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限难题提供了理论指导。     

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。     

综放采空区自燃“三带”分布规律研究

为了掌握梁宝寺二号井35002综放工作面自然发火的实际情况,通过现场实测O_2浓度和温度随工作面推进距离变化情况,研究35002综放工作面自燃"三带"的分布规律,确定了综放工作面采空区自然发火"三带"的范围:0~34 m为散热带,34~92 m为氧化升温带,92~118 m为窒息带。经计算得出35002综放工作面采空区的自燃防治的安全推进速度为74.5 m/月,并针对不同开采时期提出防治采空区遗煤自燃的措施。     

综采工作面采空区自燃“三带”分布规律研究

针对福城煤矿1902N综采工作面采高大、开采条件困难、自然发火隐患较为严重的实际情况,采用在采空区埋设气体采集装置,通过束管传输,利用真空抽气泵取气,色谱仪分析的方式进行了采空区自燃“三带”的观测.通过分析,确定以氧气浓度作为自燃“三带”的划分依据.采空区氧化带范围为29～50 m,氧化带宽度最大处在采空区进风侧.     

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。     

特厚煤层采空区自燃“三带”分布规律研究

以王沟煤矿首采工作面30101综采工作面为研究对象,通过统计分析和实验室测试得到30101工作面遗煤自燃因素;通过现场实测、数值模拟等方法研究分析了3~(-2)煤层采空区自燃三带分布,并进行总结分析,以O_2浓度作为划分指标,初步掌握了采空区自燃三带的分布,结合3~(-2)煤层最短自然发火期,推算出了工作面最小安全推进速度。     

工作面采空区氧化规律研究及应用

张双楼煤矿7煤为自燃煤层,存在采空区自然发火危险。为了观测采空区O_2、CO浓度以及温度变化规律,在74101工作面建立采空区测温和取样观测系统,通过模拟74101工作面采空区在不同边界条件和通风参数条件下的采空区氧化规律,确定了74101工作面最佳供风量范围和最低回采速度,为有效防治采空区自燃灾害提供理论依据。     

采空区瓦斯分布规律的模拟研究

针对综采面U型通风上隅角瓦斯经常超限的严重问题,将工作面的通风方式调整为W型通风,分别对综采面U型通风和W型通风条件下采空区瓦斯分布进行了数值模拟研究,得出两种不同通风方式下的采空区瓦斯分布规律。研究结果表明:工作面选用W型方式,在相同的条件下,能更有效地解决上隅角瓦斯超限问题,最后,通过将数值模拟风速值与理论计算风速值进行对比,模拟结果与理论计算结果非常接近,验证了数值模拟的正确性,为综采工作面瓦斯的防治提供了一定的理论依据。