综放工作面高抽巷合理位置的研究

针对高抽巷抽采瓦斯条件下诱发采空区自燃发火问题,以某矿综放工作面实际开采的技术条件构建采空区气体渗流模型,结合实际高抽巷布置要求,利用Fluent数值模拟软件分析高抽巷不同平距和垂距条件下的采空区氧化带宽度,结果表明:当高抽巷垂距为35 m、平距为25 m时,采空区氧化带宽度最小。高抽巷合理位置的确定,在提高瓦斯抽采效率、减小煤自燃发火的危险性、保证综放工作面的绿色、安全、高效等方面具有实际的指导意义。     

联络巷对采空区氧化升温带影响的多场耦合模拟研究

在U+L型通风条件下,联络巷的存在对采空区遗煤自燃有重要的影响.为保证矿井安全生产,并为预防遗煤自燃提供依据,根据煤体低温氧化的反应机理,使用UDF将煤氧反应的机理编入FLUENT,对联络巷存在时采空区氧化升温带的分布规律进行多场耦合数值模拟研究.结果表明:联络巷的存在使采空区内风流场、氧浓度场及温度场都发生变化,氧化升温带不仅向回风侧偏移,而且向采空区深部移动且变宽;联络巷与工作面的距离影响氧化升温带的宽度,联络巷距工作面20 m时氧化升温带宽度最大约为25 m;反应进行10 d后,U+L型通风下采空区高温点的升温速率可达1.24 K·d-1,是U型通风的1.5倍,但联络巷相对工作面的位置对高温点几乎没有影响;与U型通风时相比,U+L通风时回风侧的温度场中联络巷口温度最高,而且比U型通风时相同坐标位置的温度平均每天高出4 K,随着联络巷与工作面距离的不断增加,联络巷口升温速率由0.1 K·d-1可升至0.9 K·d-1,这在整体温度场中虽然不属于高温区域,但具有很好的升温潜质.      

沿空留巷工作面采空区综合防灭火技术研究

为确保1506沿空留巷工作面回采安全,针对采面初采以及过断层期间推进速度慢、遗煤量增加等导致采空区遗煤自燃发火危险性增高问题,提出将综合防灭火技术应用到采空区遗煤自燃发火防治中.并根据现场实际情况,对综合防灭火技术参数进行设计.现场应用后,采面在初采、过断层期间采空区内CO浓度(体积分数)均控制在15×10-6以内,其...     

易自燃煤层综放工作面综合安全保障技术研究

综放开采具有产量高、效益显著等优点,但受开采方式影响采空区内遗煤量较大,采空区遗煤自燃发火危险性较高,如何避免采空遗煤自燃是综放工作面开采时需要重点解决的问题.采用综合安全保障技术是实现降低采空区遗煤自燃危险的重要举措.为此,对现阶段矿井常用的防灭火技术展开分析,并以5306综放工作面回采为工程实例,对综合安全保障技术...     

回采工作面回撤期间防灭火技术

自燃煤层回采工作面设备回撤期间采空区遗煤存在较大自燃风险,针对3506采煤工作面设备回撤期间采空区遗煤自燃风险较高问题,提出构建以注氮为核心的综合防灭火技术,现场应用效果显著,回采工作面回撤期间采空区内CO浓度均在较低范围内,回撤通道未监测到CO。研究成果可为矿井其他回采工作面回撤工作开展提供经验指导。     

矿井粉煤灰灌浆防灭火技术应用实践

为实现矿井采空区遗煤自燃发火高效防治并降低矿区地面粉煤灰堆积量,提出采用粉煤灰灌浆方式进行防灭火。对粉煤灰灌浆技术方案、灌浆防灭火注意效果进行分析。现场应用后,采空区遗煤自燃发火问题得以有效解决,采面回采期间CO浓度始终在正常范围内,取得较好防灭火效果。     

斜沟煤矿23103综采工作面控制风量防灭火技术研究

以西山晋兴公司斜沟矿23103综放工作面为案例,分析了该工作面在回采过程中采空区遗煤易自燃的问题,结合23103综放工作面的实际生产情况,在对采空区遗煤分布和漏风情况进行分析研究基础上,通过采取构筑隔离墙、注氮和降低供风量的综合防灭火措施,降低采空区遗煤自燃隐患,保证了工作面安全顺利回采及设备搬迁,实践取得显著的社会与经济效益,同时对矿井地质条件相类似的矿井易自燃厚煤层放顶煤开采具有借鉴意义。     

综采工作面采空区防灭火技术应用

针对某矿30905综采工作面回采期间回风隅角CO浓度超限的问题,在分析导致CO浓度过高的原因基础上,提出综合注氮、减少漏风以及调整过断层方法等措施,并采用JSG5型监测系统提高采空区遗煤自燃发火监测精度。现场应用后,采空区内O2浓度（体积分数）降低至4.3%以内,CO浓度（体积分数）降至9×10-6以内;同时采面保持较快推进速度,在后续过断层间,采面回风隅角未能监测到CO,取得较好的采空区防灭火效果。     

非均质孔隙率采空区氧化升温规律四维动态模拟

运用Fluent动网格模型实现采空区的四维动态变化,并用用户自定义函数将煤低温氧化动力学机理及非均质孔隙率函数编入Fluent中,结合时间和空间,对U+L型通风系统采空区升温规律进行四维动态模拟研究.研究表明:非均质孔隙率四维动态模型能更真实地反应孔隙率的空间与时间变化,空间某一位置的孔隙率随时间呈负指数递减;工作面推进速度越大,采空区升温速率越小,推进速度为3.6 m·d-1时平均升温速率仅为推进速度为1.2 m·d-1时的1/5;然而,推进速度越大,高温点的深度越大,不利于自燃的预防;尾巷的存在使得温度场范围扩大,温度升高,CO主要从尾巷流出,尾巷释放的CO量是回风巷CO释放量的10倍.最后利用现场实测的数据对结果进行验证,表明模拟结果是正确可信的.      

分层开采不同防灭火方法综合运用

杨庄煤矿在开采3层煤时采用分层开采,*由于在开采上分层时,工作面遗留的顶煤及木材分布广、数量多、覆盖面积大;当在下分层掘进及后期工作面的回采,二次揭露采空区使之接触氧气,遗煤及木材氧化周期缩短极易发生氧化自燃,扬庄煤矿在这种条件下采用综合的防灭火方法,取得了良好效果,在这篇论文里简单介绍供大家参考.     

高瓦斯自燃煤层工作面启封技术分析

高瓦斯自燃煤层存在于回采期间,由于煤层自燃发火周期短,面临较大的采空区遗煤自燃发火风险,同时采面瓦斯涌出量大,瓦斯事故风险高。实现高瓦斯自燃煤层工作面密闭区快速启封对矿井灾害治理具有重要意义。以30705工作面为工程实例,对采面密闭以及快速启封技术进行分析,并根据现场实际情况制定快速启封方案。现场应用取得较好效果,并为采面煤炭安全高效回采创造良好条件。     

单轴应力下烟煤氧化?自燃灾变温度

为探究不同埋藏深度裂隙煤体氧化-自燃过程在单轴应力作用下的影响规律,本文通过荷载加压煤自燃特性实验平台,采用新疆硫磺沟矿区烟煤煤样,开展了施加单轴应力在0～8 MPa下的贫氧环境程序升温试验.根据加压试验中烟煤产生气体随温度的变化关系,计算了烟煤在单轴应力下升温过程表观活化能和耗氧速率.结合煤自燃氧化动力学和热解参数,阐述了单轴应力下煤体由缓慢氧化到快速氧化的非线性发展过程,并基于突变理论解算出试验条件下烟煤氧化-燃烧过程的突变温度和临界温度,确定出4个特征参数:突变温度TCO(CO表征)和THy(耗氧速率表征),临界温度T'CO(CO表征)和T'HY(耗氧速率表征),并分析了不同特征参数随单轴应力的变化规律.结果 表明:热解气体浓度、表观活化能和耗氧速率随单轴应力增大呈先增大后减小再增大的三次函数规律(其中1.8和5.5 MPa时为临界轴压),1.8 MPa时表观活化能和各项特征参数数值最低,煤氧反应速率最快,耗氧速率最高;单轴应力为5.5 MPa时耗氧速率最大,煤体新生裂隙最多;单轴应力对TCO特征参数影响最大,煤自燃缓慢过渡到快速氧化的温度指标,由CO浓度表征的突变温度TCO表征最为准确.该研究结果对于矿井不同埋深煤自燃预警和防控具有重要理论指导意义.     

近距离开采巷道矿压及覆岩运动规律研究

以光道矿为研究背景,利用数值模拟软件对煤层与采空区交接应力分布及底板应力分布进行模拟分析,确定了下煤层巷道合理布置位置,同时通过对上工作面不同回采范围下煤层巷道变形进行分析,发现当上煤层工作面回采距离为0～60 m的范围时,下煤层巷道变形量最大,而当工作面回采大于60 m时,巷道变形量较小,巷道较为稳定。     

综放工作面回风上隅角CO超限分析及防治技术研究

20503综放工作面开采的5号煤层为褐煤,受到开采工艺以及地质构造等因素综合影响,采面采空区内遗留有大量的遗煤,遗煤氧化导致采面回风上隅角位置CO超限。为实现采面CO涌出超限的有效治理,提出综合使用采空区埋管、喷洒阻化剂、均压通风以及帷幕注氮等方式进行治理,采取的措施可抑制采空区遗煤氧化进程,并减少采空区CO向回采空间涌出量。现场应用后,回风上隅角位置CO浓度控制在8×10^-6以内,取得较好防治效果。     

工作面反风时采空区场量分布变动的数值模拟

结合华兴煤矿1318炮放面实例,运用数值模拟手段,描绘了工作面反风时采空区流场内漏风流,氧、CO和瓦斯各组分气体,以及温度等的分布变动过程,给出了反风时沿工作面边界各组分气体涌出量的变化规律.模拟在反风后,场内各组分气体含量分布重心发生倒置,原上游高温区被冷却,下游低温区逐渐转变为新的高温区,使采空区的温度上升过程重新回到一个相对较低的温度起点,使自燃升温得到一定的延缓.反风后,场内CO气体涌出量经历突降—回跳上升—缓慢衰减—再逐渐增加的跳动过程,瓦斯涌出量在经历大幅度突降和回跳后,其增幅度不大.用埋管抽放的办法能够防止因反风导致工作面内有害气体超限,同时给出了反风的实施条件,即必须确保采空区无明火.     

综采割煤粉尘运移影响因素的数值模拟

为解决综采割煤粉尘质量浓度高的问题,获取粉尘控制的合理参数,改善作业环境,以邢东矿2225工作面为研究背景,依据气固两相流理论,运用Fluent软件对综采工作面割煤粉尘运动规律进行数值模拟,并与现场实测的粉尘质量浓度分布情况进行对比分析,模拟结果与实际数据基本一致.研究结果表明:工作面风速、采煤机滚筒转速、溜子速度以及壁面条件是影响综采工作面粉尘质量浓度分布的几个重要因素.当工作面平均风速在1.4m·s-1,滚筒转速不超过2.5rad·s-1,溜子速度不超过1.5m·s-1,防降尘效果最佳.同时洒水保持煤壁湿润也起到一定的捕尘作用.      

11092工作面回采期问保证通风系统稳定安全技术措施

根据鹤壁十矿生产安排,11092工作面现已进入回采阶段,为保证回采期间通风系统合理稳定,特编制如下安全技术措施: 一、工作面概况: 1、11092工作面位于11采区中部,开采煤层为二叠系山西组二1煤层,二1煤层为我矿主要可采煤层,该煤层厚度大而稳定,二1煤尘具有爆炸性,爆炸性指数为15.05%.煤的自燃发火期为134天.     

影响煤自燃气体产物释放的主要活性官能团

为了研究煤自燃发火气体产物与煤分子官能团之间的内在联系,进一步揭示煤自燃发火过程的微观变化特性,利用程序升温实验装置和原位红外光谱分析实验系统,得出了气体产物生成量和活性官能团含量之间的关联性。结果表明:CO、C₂H₄等指标气体浓度伴随温度升高显示为抛物线模式增长;活性官能团中,随着温度的不断升高,脂肪烃含量先持续增大,之后开始逐渐下降,C=C双键含量不断下降,含氧官能团含量先趋于稳定后逐渐增加。根据指标气体浓度变化,获得了高温反应过程中的5个特征温度点,进一步将其分为临界温度阶段、干裂–活性–增速温度阶段、增速–燃点温度阶段和燃烧阶段4个阶段,并对三个高温氧化阶段进行关联性分析发现:在临界温度阶段,影响CO、CO₂、CH₄和C₂H₆气体释放的主要活性官能团是羰基;在干裂–活性–增速温度阶段烷基链和桥键发生大量断裂,影响气体产物的主要活性官能团是脂肪烃和羰基;在增速–燃点温度阶段气体浓度与羰基和羧基等官能团呈负相关。得出干裂–活性–增速温度阶段是高温氧化过程中的危险阶段,需在该阶段前对氧化反应进行控制,以减少人员和物质损失。      

回采工作面回撤封闭期间防灭火技术

以3202采煤工作面设备回撤为工程实例,针对综放设备数量多、回撤耗时长等问题,依据采面现场实际情况提出综合采用注氮、灌浆、封堵漏风裂隙以及强化监测等措施进行防灭火,并对采用的防灭火技术方案进行设计。现场应用后,综放设备在回撤期间以及后续密闭期间,均未出现采空区温度升高、自燃发火标志性气体涌出等情况。     

南庄矿工作面通风及自然发火分析研究

南庄矿为高瓦斯煤矿,为减小煤体开采后采空区自然发火对工作面正常推进带来的影响,对该工作面进风及回风过程中各气体浓度进行测定,并分析得出自然发火带的范围,进风侧在100～240 m处、回风侧在13～190 m范围内,根据这一范围及不对成的分布特性,可以通过设置风障,调整推进速度等方式来降低自然发火对工作面推进的影响,达到矿井安全开采的目的。