采场覆岩两带高度与覆岩硬度的函数关系

采用单一长壁式全部垮落法开采缓倾斜和倾斜煤层时,影响两带高度的主要因素有煤层采厚和覆岩硬度。煤层采厚与两带高度的关系已有成熟的计算公式。本文给出了该式中系数与覆岩硬度的关系曲线和计算公式,使覆岩硬度的影响更直观,计算结果更准确。     

采场覆岩破坏规律研究

为了研究采场覆岩破坏规律,以平朔井工三矿39107工作面地质情况及开采条件为基础,依据相似定律制作相似模型,得出地表最大垮落位置在距开切眼100 m处,达到充分采动等,岩层下沉量最大值8.2 m,开切眼位置处地表下沉量约为3.6 m;岩层最大垮落位置在距开切眼105 m处,地表沉陷值最大值7m左右,开切眼位置处地表发生台阶式下沉,下沉量2～3 m,地表沉陷后形成的地表裂隙宽度为0.1～1.2 m;开挖处应力值降低,工作面前方由于超前支承压力的作用应力值升高,超前支承压力峰值距工作面在8～12 m之间,平均10 m;超前影响范围为14～17 m,平均15.5 m;工作面垮落带高度为32～40 m,裂隙带发育较高,最终裂隙导通地表,使地表形成了台阶下沉;工作面直接顶初次来压为16 m,基本顶初次来压为40 m,基本顶周期来压为12～18 m,平均为15 m.     

采空区下综采面采空区自燃“三带”实测研究

针对浅埋近距离采空区下综采面采空区煤层自燃防治,以李家壕煤矿31115工作面为生产技术背景,采用理论分析与现场实测相结合的方式,研究了采空区气体浓度分布特征与采空区自燃"三带"分布范围。研究结果表明:由于上覆采空区气体下泄导致31115工作面采空区O₂、CO气体浓度异常,下泄影响范围为采空区100 m以内;工作面进风侧散热带宽度为25 m,氧化升温带宽度为137 m,大于137 m为窒息带;回风侧散热带宽度为21 m,氧化升温带宽度为92 m,大于92 m为窒息带。     

采场覆岩破坏和运动规律的实验研究

本文在相似材料模拟实验的基础上，分析了采动后覆岩离层发生的位置及其扩展规律；探讨了覆岩组合运动的条件以及组合结构在推进方向上断裂和失稳的规律；从覆岩运动的规律出发，探讨了导水裂隙带高度的主要影响因素和计算方法。     

采场覆岩中关键层上载荷的变化规律

运用有限元方法，分析了关键层上部的载荷及下部的支承压力受软弱几何特征及力学特性影响的变化规律。结果表明：受采动影响后，关键层上部岩层的作用一段不能视为均布载荷。     

辛置煤矿综采工作面采空区自燃"三带"划分研究

为搞清辛置煤矿2-208工作面采空区自燃“三带”的分布范围,通过在工作面的进、回风巷预埋两组束管,进行现场监测采空区氧浓度场的分布规律,并结合计算机数值模拟,分析得出辛置矿2-208工作面采空区“三带”分布规律:0~28 m为散热带,28~52 m为氧化带,距工作面大于52 m为窒息带。由此提出了采空区防灭火技术措施。     

采场覆岩悬跨稳定性计算模型及其应用

本文在原有现场实测资料基础上，建立了将采场上覆坚硬岩层组视为多层组合含跨弹性基础岩梁的计算模型，并编制了专门计算分析程序，运用该计算模型着重分析了紧硬岩层组的各层挠度增减交叉特征，层间离层条件，层间作用力分布和岩染载荷计算的新方法，使得顶板     

综采工作面采空区自燃三带划分研究

针对王庄煤业3508综采工作面采空区煤层自燃防治,通过对3号煤层进行程序升温热解实验,得出将CO为标志性气体,C_2H_4可作为辅助性指标来判断煤层自燃情况。同现场束管监测和数值模拟采空区氧气浓度变化,确定了3508工作面采空区三带影响最广范围散热带:0～80 m;自燃带:80～140 m;窒息带:大于140 m; 3508工作面安全推进度为1.2 m/d。     

注氮对相邻采空区自燃“三带”影响模拟研究

相邻工作面开采会导致复杂的漏风情况,浮煤易自燃,增大防火工作的难度。为明确相邻采空区自燃“三带”分布特征及确定最佳注氮防灭火参数,以贵州某矿4244工作面为背景,结合现场实测,应用Fluent流场分析软件,模拟研究不同注氮方案下采空区氧气浓度场分布规律。结果表明,实测结果与模拟相吻合,验证了模拟的可靠性;当注氮位置为X=50 m,注氮流量为100 m3/h时,采空区进、回风巷侧氧化带宽度分别为7 m和38 m,能明显减少本采空区氧化带面积,且能防止氧化带距工作面太近;此工作面进风侧注氮对相邻采空区氧化带影响范围较小,这要求在回采过程中需要对煤柱进行加固,降低孔隙率,控制漏风,减少氧气进入相邻采空区,降低煤自燃风险。模拟结果为相邻采空区灾害防治工作提供了的理论指导。     

三软煤层综采工作面防治煤层自然发火技术研究

针对超化煤矿22011A三软煤层工作面在采掘接替计划安排中需长期停产存在煤层自然发火隐患的问题,提出了多种防治煤层自然发火技术方案,并从每种方案的经济性、安全性、操作性等方面进行论证、比较,择优采取工作面正常通风情况下的防治煤层自然发火的技术方案,确保综采工作面停采期间的安全性,取得了显著的经济效益,对三软煤层自然发火防治工作具有重要的指导意义。     

地面钻孔抽采对采空区自燃“三带”的影响研究

为解决魏家地煤矿工作面煤层透气性系数低,采空区瓦斯治理难的安全生产问题,以该矿北1103工作面为工程背景,采用数值模拟和现场实践等方法,对地面钻孔瓦斯抽采后,采空区自燃“三带”的变化规律进行了分析研究,并给出了相关自然发火对应防治措施。结果表明,北1103工作面经地面钻孔抽采瓦斯后,采空区散热带宽度由56 m增加至61 m;氧化带宽度由29 m增加至39 m;窒息带宽度由315 m减少至300 m。本次研究有效解决了北1103采空区瓦斯涌出量大与自然发火隐患问题。研究结果适用于魏家地煤矿采取综合立体瓦斯抽采治理模式的工作面,极大地保护了工作面安全回采,对落实矿井的安全高效生产及经济价值效益具有良好的工程示范意义。     

煤炭易自燃煤层采空区温度预测方法研究

常用温度预测方法建立的温度预测模型,多采用正向传播的方式,导致温度预测结果与实际测量结果存在较大的误差.针对该问题,提出煤炭易自燃煤层采空区温度预测方法.根据采空区中存在的易燃气体,选择气体浓度传感器采集样本数据,并针对数据采集过程中存在的缺失、重复、多单位等问题进行删除、填充和归一化处理;引入神经网络,建立温度预测模...     

高位钻孔瓦斯抽放采空区自燃“三带”的数值模拟

通过简化模型代替采空区复杂流动环境,建立采空区漏风流场的数学物理模型;利用FLUENT软件模拟采空区气体速度场、氧浓度场分布,根据双指标综合划分采空区自燃“三带”;分别对1301工作面正常回采时和高位钻孔抽放条件下采空区自燃“三带”数值模拟,得出高位钻孔抽放对采空区自燃“三带”的影响范围,实现现场无法到达情况下的理论分析.     

河东煤田放顶煤开采采空区三带分布探析

为探明河东煤田综放开采采空区三带分布特征,以河东煤田庞庞塔矿煤矿9-704工作面采空区为例,通过分阶段束管监测并抽气采样分析得到了采空区进、回风巷侧不同测点距工作面不同距离处氧气、一氧化碳、甲烷气体浓度参数,进而得到采空区内氧气浓度分布规律。依据采空区三带划分方法得出河东煤田庞庞塔矿9煤层采空区最大氧化升温带宽度为52 m,注氮系统安设氮气释放口的有效距离为30 m,回采工作面最小推进速度为1.29 m/d。     

采空区煤炭自燃预测预报方法及探讨

采空区煤炭自燃火灾一直是我国煤矿的主要灾害之一。随着社会的发展及科技的进步 ,采空区煤炭自燃预测预报方法也越来越见成熟。文中首先简单的举出了目前几种常用的预测预报方法 ,分析了各自的优缺点 ,并在此基础上着重探讨了利用测温和数值模拟进行综合预测的方法理论 ,为在煤矿中预防采空区煤炭自燃发火具有一定的参考价值。     

采空区自然发火标志性气体在线监测技术应用

为解决采空区自然发火预测预报在准确性、及时性方面存在的问题,通过5种氧气浓度（21%、18%、15%、12%、9%）的煤自然发火程序升温实验,确定了自然发火标志性气体,并利用在线监测系统实时监测采空区标志性气体变化情况,实现了煤自燃的自动预警。根据观测结果,还可以自动得出采空区自燃“三带”变化规律,有助于确保煤矿防灭火工作的安全高效实施。     

红庆河煤矿综采工作面采空区“三带”测定及模拟分析

根据红庆河煤矿综采工作面采空区自燃“三带”现场实测数据,采用氧气浓度划分法对工作面采空区自燃“三带”进行划分;利用FLUENT数值计算软件模拟分析综采工作面采空区风流流场、温度场等,分析验证采空区氧气浓度、CO浓度、漏风速率、温度等变化规律,并与数值模拟中采用漏风强度法划分的采空区自燃“三带”进行验证,确认了采空区“三带”现场实测的可靠性、准确性。结果表明:综采工作面采空区“两道”漏风严重,氧化升温带在进、回风巷分布范围较广;现场实测与数值模拟的结果变化趋势相一致,可以用来指导实际生产。     

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.