综放工作面停采期间防灭火技术研究与应用

潞宁煤业侏2煤为Ⅱ级自燃煤层,为保证22116综放工作面撤架期间的稳定,采用氧气体积分数法划分了采空区自燃的“三带”,防灭火的重点为停采线后方170 m范围内的散热带和氧化带。通过采取以采空区封闭、两巷注浆和采空区持续注氮为主的综合防灭火措施,22116工作面支架回撤期间,未监测到采空区遗煤的自然发火征兆,取得了较好的效果,实现了工作面的安全顺利回撤。     

余煤复采工作面撤架期间综合防灭火技术

对白皎煤矿2024工作面撤架期间的自然发火原因进行了分析,并采用了针对性较强的、符合现场实际情况的综合防灭火措施,为其顺利撤架提供了安全保障。     

特厚“三软”综放工作面撤架期间防灭火技术

结合以前郭家河煤矿工作面防灭火的经验,从工艺方面入手,在撤架期间对1305特厚综放工作面进回风两道布置方式进行改进,避免了撤架期间支架后尾梁上方破碎煤体氧化自燃问题,并减少了采空区遗煤量。通过对比1303工作面撤架期间防灭火数据,体现了1305工作面防灭火措施的优越性,使得1305工作面撤架更加安全顺利进行。     

综放工作面撤架期间合理通风与防火技术研究

为防止田陈煤矿7106综放工作面停采撤架期间因采空区遗煤多、漏风复杂引起煤炭自燃,根据撤架巷道条件及位置关系,通过对比分析,采取了局部通风机通风和向垮落区注水的措施防止煤炭自燃。采取上述措施后,有效减小了终采线漏风区域,防止了撤架期间的煤炭自燃升温,进而形成了由终采线注水、均压、监测和安全保障构成的防灭火系统,保证了撤架工作的顺利完成     

近距离缓倾斜煤层群开采工作面自燃防治技术

以屯宝煤矿为例,分析了M9-10、M14、M15等自燃煤层布置的工作面在撤架期间出现自燃征兆的原因:各煤层工作面开采后,与上覆采空区形成复合采空区并与地表之间形成复杂的漏风通道;加之工作面布置设备多、支架吨位大,且受限于回撤工艺,支架拆解困难,导致工作面回撤周期大大延长;因此采空区破碎煤体蓄热条件充足,并超过煤层最短发火期,从而出现自燃征兆。为使工作面能顺利撤架,针对撤架期间采空区松散煤体的自燃特性,提出"全程监测、管风降氧、控制煤温、优化工艺"的防灭火思路,采取采空区保压控氧、注氮注浆联合减氧降温、高低位钻孔注浆靶向治理发热条带等综合防灭火技术措施,保障工作面长时间撤架工作下的安全。     

易自燃煤层下分层孤岛综放面尾采撤架防灭火技术

针对下沟煤矿易自燃煤层下分层ZF1806孤岛综放面尾采撤架防灭火技术研究,采取以胶体防灭火技术为主,其他防灭火技术为辅的综合防灭火技术措施及"两进一出""W"型通风方式的创新性技术,保证了ZF1806工作面尾采撤架的顺利进行。表明了胶体防灭火技术的有效性及针对易自然发火特殊煤层采取"W"型通风方式以加快撤架速度的必要性。     

大倾角工作面回撤期间防灭火技术研究与应用

文章根据甘肃中部某矿大倾角综放工作面停采撤架期间的实际特点,分析了撤架期间的自然发火条件、原因,针对大倾角综放工作面因撤架周期长、受周边小窑肆意破坏、圆弧段采空区遗煤多、漏风复杂等诸多因素引起煤炭自燃,结合撤架巷道条件及位置关系,通过对比分析,采取了上下隅角砌墙、采空区注氮、实施高位钻孔注浆、合理分配工作面风量和建立预测预报等综合防治自然发火措施,有效减小了终采线漏风区域,防止了撤架期间的煤炭自燃升温,保证了撤架工作的顺利完成,对于大倾角易自燃煤层综放工作面撤架期间人员的安全和设备及时回收具有实践指导意义。     

综合防灭火技术在易自燃煤层综放回撤面的应用

根据徐庄煤矿7195综放回撤面的防灭火情况,分析了该面煤炭自然发火的原因,提出了"四位一体"的综合防灭火措施,实践证明,通过采取对采空区阻化降温、均压、堵漏、监测监控的"四位一体"综合防治措施,较好地解决了易自燃煤层综放面回撤期间易着火等一系列难题,实现了该面的安全顺利回撤。     

高瓦斯自燃煤层综放工作面末采及撤架采空区防火技术

针对陕西华彬煤业公司蒋家河煤矿ZF1406综放工作面末采及停采撤架期间架后采空区CO超限的实际情况,实施了停采前以灌注黄泥复合胶体为主和撤架前以压注高分子胶体为主的综合防火措施,为该矿ZF1406工作面安全生产、顺利搬家提供了安全保障。     

综合防灭火技术在综放工作面末采的实践应用

针对固庄煤矿回采过程中3个综放面末采期间均出现CO,有可能发生煤炭自燃的问题,对15705工作面采取停止放顶煤、均压通风、人防技防相结合、散热带喷洒阻化剂、易燃带注N2、撤架巷注三相泡沫等措施,使15705工作面在末采期间未出现自燃标志性气体,封闭至今2 a内,气体分析化验均正常。     

瓦斯与煤自燃并存危害条件下综放面防灭火技术研究

 瓦斯与煤自燃并存条件下的工作面发火危害是一种由多场耦合所引发的复合灾害，对此种灾害的消除，关键在于缩小适宜灾害发生的各个物理场的范围，使其交集为空集。针对陕西某矿10416综放工作面，建立了立体化瓦斯抽采、“抽-注”一体化灌注高倍数多相泡沫、目标注惰和有机固化泡沫充填封堵四位一体的防灭火技术体系，保证了隅角处瓦斯体积分数在0.5 %以下，CO不高于0.0024 %，回风流中瓦斯体积分数在0.1 %以下，CO不高于0.0003 %，架后20 m以深的采空区氧气浓度维持在10 %以下。     

基于采空区流场的遗煤自燃危险区域判定及复合惰化技术研究

采空区遗煤自燃火灾是影响煤炭生产安全的主要灾害之一。基于Fluent数值模拟技术,构建采空区三维物理模型,模拟研究了采空区流场立体分布规律,并以O2体积分数为判别指标划分了采空区遗煤自燃危险区域;通过分析采空区遗煤空间分布规律及不同惰性气体的惰化特性,提出了综放工作面采空区复合惰化技术,即高位压注CO2和低位压注N2,并与单一气体惰化技术进行了对比研究。结果表明:复合惰化技术相较于单一气体惰化技术有着更好的防灭火效果;在工程应用中,各监测点CO体积分数在短时间内均降低到2.4×10^-5以下,压注惰气期间防灭火效果良好。     

采空区煤自燃引爆瓦斯的机理及控制技术

为有效防治高瓦斯易自燃矿井煤自燃引发瓦斯爆炸的难题,实验研究了CH₄与煤自燃火灾主要气体CO的混合气体的爆炸浓度范围及爆炸危险度,理论分析了煤自燃引爆瓦斯的可能发生区域和参与过程.结果表明,在高瓦斯易自燃矿井采空区内,当CH₄气体中混入大量CO,则混合气体的爆炸浓度上、下限的范围大大增加,爆炸危险度增大;同时,在煤自燃产生的火风压作用下,在发火区与非发火区之间不断形成CH₄,CO与新鲜空气的充分混合和热量的对流交换,导致瓦斯爆炸事故的发生.最后提出了采用大流量高品质的含N2三相泡沫来防治煤自燃引爆瓦斯的新技术.     

小煤柱综放工作面相邻采空区自燃灾害综合治理技术

针对小煤柱综放工作面相邻采空区存在漏风大、遗煤多,易引发采空区遗煤自燃的问题,提出由采空区自燃观测系统、小煤柱加固堵漏及向采空区灌注无机防灭火材料所组成的采空区自燃灾害综合治理技术,并在阳煤一矿81303综放工作面相邻采空区进行了工程实践.结果表明,采用以小煤柱加固堵漏与采空区注浆为主的自燃灾害综合治理技术后,原采空区...     

凝胶泡沫在煤矿火灾治理中的应用研究

为防治煤矿工作面采空区自燃火灾,提出了凝胶泡沫新技术,该技术泡沫易堆积能够解决采空区隐蔽火源、高位火源、巷道高冒火灾和采空区大范围的防灭火难题。通过在石槽村煤矿210603工作面的实际应用,工作面回撤通道及回风流内CO浓度由450×10^-6降低至10×10^-6以下,各个区域内CO浓度恢复正常且均未发生复燃现象,确保了工作面设备的安全回撤,为煤矿工作面采空区自燃火灾防治提供了新的技术手段。     

综放工作面采空区抽放注氮与遗煤自燃三耦合关系研究

为研究高瓦斯综放工作面采顶抽巷治理瓦斯和注氮与遗煤自燃三者的相互影响,寻找最佳的抽放量与注氮流量,进行实验分析;并分析了遗煤自燃抽放、注氮、温度场、O2场、CH4场影响关系图。实验表明:顶抽巷附近20 m范围内随抽放量的增加,O2浓度10%曲线逐渐向采空区延伸,采空区"三带"随之增加。受抽采半径及吸入工作面空气影响,抽放瓦斯纯度出现先增加后降低情形。随着注氮量的增加,进风侧"三带"变化浮动明显,并且对顶抽巷附近"三带"宽度也有所降低。"三带"降低率先增加后降低。81505工作面抽放量700 m³/min,注氮量2 200 m³/h时,有利于采空区防灭火。该研究为综放工作面采空区遗煤自燃治理提供参考。     

麻家梁矿14101工作面回采期间防灭火技术研究

为降低综采工作面遗煤自燃发火影响,以麻家梁矿14101工作面为研究对象,提出通过建立束管监测系统预防火灾、合理控制风量、采空区注氮防灭火、喷洒阻化剂以及端头封堵等综合技术抑制遗煤自燃,该工艺治理效果良好,14101工作面回采期间,采空区CO浓度维持在80×10^-6,工作面上隅角CO浓度保持在24×10^-6以下,工作面整个生产周期未出现火情,矿井的安全生产得到了有效保障。     

近距离煤层群采空区漏风规律及防控措施研究

贵州地区煤层赋存条件复杂,煤层间距小,相邻采空区存在漏风通道的问题。采用SF6示踪法及重点区域指标气体数据分析法,对发耳煤矿采空区漏风规律及其治理措施进行研究。分析结果表明,由于相邻密闭效果欠佳,导致31004开切眼联络巷及31004工作面回风巷密闭漏风严重。31004采空区漏风通道主要是31004开切眼联络巷密闭及10^#煤层开采过程中对上部7^#煤层采空区造成二次扰动形成的纵向漏风通道;漏风量为83 m^3/min,采空区风速约为0.17 m/s。对存在的煤自燃隐患采取了注水降温措施,CO体积分数显著下降至(5~9)×10^-6。为即将开采的50105、50107工作面的煤自燃防控提供了科学依据和管控措施方案。     

铁箕山煤矿2号煤层自然发火标志气体及临界值确定

为更好地确定以CO为标志气体的煤层自然发火标志气体临界值,以便于防治矿井火灾,将铁箕山煤矿2号煤层4427工作面作为试验工作面,通过现场埋管监测,分析了采空区和工作面的标志气体分布规律。结果表明:随着推进距离增加,采空区内测定的CO浓度先上升,后开始下降一段,之后加速上升,总体变化趋势与自燃“三带”变化相似;在工作面上回风隅角CO浓度值最高,且回风流CO浓度波动较剧烈。以此为基础,通过进一步研究与计算,最终确定铁箕山煤矿2号煤层4427工作面各标志气体浓度临界值:采空区CO浓度临界值为140×10^-6,回风隅角CO浓度临界值为12×10^-6。     

综采工作面停产期间防灭火监测及管理

以长期停产的综采工作面为例,介绍了通风系统调整、封堵漏风通道、采空区蓄水、喷洒阻化剂及注氮防灭火等综合防灭火技术管理手段。以综采工作面架间温度、采空区温度,工作面架间CO,采空区、工作面回风巷CO及自然发火标志性气体为监测对象,经现场试验,综采工作面采空区及回风隅角CO浓度显著降低,综采工作面采空区温度显著降低。通过综合防灭火措施的有效实施,破坏了采空区遗煤自然发火所需的蓄热条件,杜绝了采空区自然发火隐患,取得了良好的防灭火效果,保证了综采工作面在停产期间的安全,为工作面后期正常安全回采创造了有利条件。