采煤工作面自然发火防治技术的实践

平煤天安十三矿己15-17-13081采面运输巷在掘进期间曾经出现高度7 m的高冒及煤炭自然发火现象,经过处理消除了隐患.但当采面将高冒区甩入采空区后,在采面遇断层推进度慢的情况下,甩入采空区的高冒区垮落的浮煤又出现了自燃征兆,采面回风流突然涌出大量CO,严重威胁采面安全.通过现场察看分析,确认了自然发火的区域,在此基础上制定了采面自然发火的治理方案和措施.通过实施,成功熄灭采面采空区自燃火灾,确保了采面的安全回收.     

综放工作面终采线防灭火技术在济宁三号煤矿的应用

自燃煤层综放工作面停采前为创造撤面条件,顶煤无法回收,工作面支架回撤后,顶煤冒落,当工作面封闭不严或沿空掘巷留设的沿空煤柱裂隙发育煤体破碎时,构成了漏风通道,给采空区丢煤自燃提供了条件,从而极易造成已封闭采空区终采线自然发火,如何迅速判断发火位置,利用有效手段将发火点快速消灭,减少自然发火对矿井的危害和降低防治过程中的材料浪费是矿井主要解决问题。通过对163下04工作面终采线自然发火的研究,总结了一套行之有效的综放面终采线防灭火技术。     

孤岛工作面综放开采过程中自然发火状况分析

孤岛工作面综放开采过程中自然发火规律为:(1)采空区中部发火率低,采空区周边的发火率高;(2)本煤层回采时工作面采空区发火率低,相邻采空区发火率高。(3)本面进回风顺槽、起采线和停采线自燃危险性较大。该文通过对孤岛工作面综放开采过程中自然发火状况分析,有针对性的采取综合防灭火措施,杜绝自燃发火事故的发生。     

深井高地温孤岛工作面防灭火综合治理技术应用研究

深井高地温易导致煤层自然发火,朱集西煤矿11401工作面为深井孤岛工作面,为预防主采11-2煤及上覆11-3煤冒落进入采空区后氧化自燃,通过分析高地温对回采工作面煤层自燃特性、自燃环境的影响,梳理出造成采空区遗煤氧化的主要因素。针对11401工作面采空区环境和条件,在11401顶抽巷未施工到位的前提下,通过采取系统布点进行预测预报分析、顶板弱化、隅角封堵、切眼及两巷预埋防灭火管路灌浆覆盖、注氮惰化、架间撒浆、两巷钻场施工高位防火钻孔劈头灌浆等综合防灭火措施,降低了在工作面初采、过FD35断层期间高地温对采空区遗煤供氧、蓄热等的影响,延长了采空区遗煤的自然发火期,有效地防止了采空区防火标志性气体出现异常,保障了工作面稳定、安全生产。     

近距离煤层群综采工作面防灭火实践

唐安煤矿3405工作面煤层易自燃,属极近距离煤层群开采,上覆煤层采空区曾有过氧化自燃且与工作面相通的漏风通道多,采场压差较大。在分析了煤层自然发火原因的基础上,制定了一套针对性强的采前采中预测预报、堵漏、均压、惰化等防止煤层自然发火的综合防治技术,成功应用于该工作面,保证了综采工作面安全生产。     

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。     

高瓦斯易自燃综放面自燃危害的综合防治

大兴矿N27层综放面煤层为高瓦斯易自然发火煤层,N2-702综放面和N2-703综放面回采期间均发生过自然发火事故封闭工作面,N2-701综放面回采时通过对CO来源及自然发火参数研究,以预防为主,制定并实施了采空区压注氮气、前后三角点采空区充填河砂、注三相惰化泡沫、煤体注凝胶、注水、均压通风、合理控制瓦斯抽采量以及收尾期间架后插管充填河砂等一系列综合防火措施,防止了自然发火事故发生,确保了大兴矿高瓦斯易自燃综放面开采以来首次安全顺利回采、封闭结束。     

采空区煤自燃实验分析及其数值模拟

在煤自然发火机理、渗流力学、自然发火预测、自燃危险区域判定理论的基础上,建立了采空区自燃模拟实验装置,并采用CFD数值模拟方法用相似原理研制了不规则介质采场相似模拟模型,得出了采空区的气体流动规律并通过模拟验证了实验结果采空区自然发火位置预测的可靠性。结果表明了采空区温度场的分布规律,以此判断采空区发火位置。     

百灵煤矿10202工作面采空区自然“三带”影响因素分析

浅埋深综放开采自燃煤层具有采空区遗煤多、漏风严重、工作面推进速度慢等缺点,极易形成采空区浮煤自燃。以百灵煤矿10202工作面采空区为例,以采空区CO浓度随时间变化作为指标预测了预报自燃发火规律,开展了综放面采空区自燃发火研究,并采取了综合防治对策,可有效预防采空区煤矿自燃。     

地面钻孔注浆在治理采空区自然发火过程中的应用

针对羊东矿08201工作面构造较多,且工作面推采速度较慢,造成该工作面采空区丢构造煤引起采空区煤体自燃的难题,利用地面钻孔向采空区注浆,很好地解决了08201工作面采空区自然发火问题,对矿井采空区自然发火治理具有一定的推广应用价值。     

易自燃煤层综放工作面回撤期间综合防灭火技术

针对羊场湾煤矿Y162综放工作面的煤层自然发火期仅23 d,存在自燃隐患,基于羊场湾煤矿Y162综放工作面长度300 m、回撤中利用轨道提升等复杂情况,在加强煤自燃预测预报的基础上,为缩短回撤时间,采取筑沙袋墙、充填地表裂隙等措施减少采空区漏风,同时在回撤期间通过2道埋管、架间打钻向采空区实施注胶、注氮及灌浆等综合防灭火措施,回撤期间工作面CO体积分数保持在24×10-6以下,保证了该工作面的顺利、安全回撤。     

高瓦斯特厚易自燃工作面回撤期间自然发火防治措施

硫磺沟煤矿为高瓦斯矿井,W(9-15)102工作面为矿井首采工作面,布置在9-15#煤层,该煤层平均厚度32.94 m,分层开采。开采煤层为易自燃煤层,最短发火期为17 d。由于综采设备的庞大粗笨,工作面回撤所需的时间长,在综采支架撤除期间,采空区与支架顶部的浮煤极易发生自然发火事故。因此,有必要对综放工作面拆除期间自然发火原因进行分析,采取均压堵漏、注氮、注浆、注水、注胶等综合防灭火措施,保证安全生产。     

远距离抽采条件下采空区煤自燃区域分布规律

针对塔山煤矿8204-2工作面上方地形复杂、只能在回采起点集中布置钻孔抽采瓦斯的特殊情况,利用数值模拟软件研究分析回采期间不同回采长度和不同注氮量下采空区氧气摩尔浓度分布情况,确定该特殊情况下采空区自燃"三带"和煤自燃危险区域。结果表明:远距离抽采瓦斯使煤自燃危险区域变大;随着回采长度的增长,自燃带逐渐变宽;当回采长度为50 m时,自燃带宽度增宽速率突然变大,进风侧自燃带变宽幅度与回采长度变长幅度比例比回采长度为30~50 m时高出180%,回风侧相应宽度则高出140%,遗煤自燃危险性变大;注氮可大幅度减小采空区煤自燃危险区域。     

急倾斜特厚煤层综放工作面防灭火技术研究

神华新疆乌东煤矿+495 m水平B3+6工作面上部存在安宁渠小窑开采史,且B3+6煤层属Ⅰ类易自燃煤层,受井下工作面开采影响,地表裂隙发育、漏风严重。针对+495 m水平B3+6工作面存在的特殊开采条件,利用超前探测、超前注氮、架后埋管注氮、控风堵漏等综合防灭火技术措施,有效地防止安宁渠小窑开采区域、上覆老空区和本采空区遗煤自然发火,确保了该工作面安全回采。     

新维矿8102工作面自然发火防治技术

针对川南矿区近距离煤层群开采过程中面临的自然发火防治难题,以新维矿8#煤层首采工作面为例,通过8102工作面回采期间面临的自然发火危险因素分析,得出高位遗煤与采空区遗煤是自然发火的高危区域。提出以自然发火预测预报为先导,以堵漏控风、开区注氮和高位注浆为核心的综合防灭火技术措施,根本上降低了煤层自然发火概率。回采过程中工作面及采空区各地点CO浓度始终保持在20×10^-6以下,保障了工作面的安全回采。     

急倾斜特厚煤层综放工作面煤自燃防治技术

针对5521-15综放工作面采空区自然发火情况,分析了影响采空区煤自燃的关键因素,提出了以大流量灌注三相泡沫大范围覆盖浮煤为主、均压堵漏及加快工作面推进速度为辅的煤自燃综合防治措施,有效治理了5521-15综放工作面煤自燃火灾,保证了工作面的安全开采。     

双马煤矿4-1煤层自然发火标志气体及临界值研究

双马煤矿主采煤层具有自然发火期短、易自燃等特征,为确定合理的煤自然发火预测预报指标,以该矿主采的4-1煤层为研究对象,采用实验分析、现场测试和统计分析等方法,对4-1煤层自然发火标志气体及临界值进行了研究。根据4-1煤层煤样氧化实验与现场实际观测,优选出4-1煤层自然发火标志气体,确定了综采工作面上隅角CO体积分数安全管理值及自燃临界值。在此基础上,建立了煤层自然发火分级预警响应与防灭火技术管理体系。结果表明:CO、C2H4、C2H2、C3H8是双马煤矿4-1煤层自然发火标志性气体;Ⅰ0104105工作面上隅角CO体积分数安全管理值为60×10^-6,自燃临界值为430×10^-6;对应建立了煤层自然发火蓝色(Ⅰ级)、黄色(Ⅱ级)、橙色(Ⅲ级)、红色(Ⅳ级)4级预警响应体系。     

元堡煤矿1901工作面初采期防灭火技术

针对元堡煤矿1901工作面从开切眼形成到工作面开始推进经历时间过长、工作面推进速度较慢、风量过大,采空区出现CO浓度异常的现象,采取了调节风量、工作面采空区上下隅角附近建立密闭墙、喷洒阻化剂、采空区注氮等4种防灭火措施。从措施实施后的效果可以看出前3种措施仅在一定程度上缓解采空区CO浓度异常现象,而采空区注氮则可以消除采空区自燃危险。通过对注氮后采空区主要气体浓度变化趋势的分析可以看出,O2体积分数从10%降至6%阶段是注氮效果最好的阶段,可以据此开展防灭火工作,以避免因工作面推进速度较慢造成的自燃危险。     

综合防灭火技术在综放工作面的应用

铁煤集团大兴矿N2706综放工作面为高瓦斯、厚煤层、易自燃工作面,煤层之中还有火成岩侵入。与之相邻的N2702、N2703工作面回采过程中相继因自然发火而封闭工作面。N2706综放工作面在回采过程中,通过分析自然发火原因,利用采空区风火瓦斯耦合仿真软件横三区、纵三带划分,采取以注氮为主、注砂、封堵、注水为辅的综合防灭火措施,有效地控制了煤的自然发火,保证了煤矿安全生产。     

开区注液氮防灭火技术在羊场湾煤矿的研究与应用

 羊场湾煤矿所采煤层自然发火等级为Ⅰ级,属于易自燃煤层,最短自然发火周期仅为23天。因此,煤层自然发火严重威胁着羊场湾煤矿的安全生产。在大采高综采工作面回采区间,通过实施开区注液氮防灭火技术后,有效地降低了采空区内温度和CO浓度,取得良好的防火效果。