黄泥注浆防治采空区自然发火实践

黄泥注浆技术是大平煤矿近年来在防治煤层自然发火方面的有益探索。该方法操作简单,使用方便,劳动强度和材料成本均比较低,且煤体内温度下降快,阻燃效果明显,改变了处理内因火灾一直沿用化学方法的策略。通过注浆,有效遏制了采空区内温度升高势头,消除了火灾隐患,为工作面安全回采创造了良好条件。     

采空区自然发火机理及防治措施

对煤矿采空区遗煤自然发火的规律,影响煤炭自然发火的因素,以及采空区遗煤自然发火的防治和防灭火的要求,作了理论性介绍。     

晋牛煤矿采空区自然发火的防治

分析了晋牛煤矿主采煤层自然发火的原因,采取了监测监控措施,进行自然发火的预测预报,建立了注浆为主的多种针对性预防措施,起到了良好的防治效果。     

复合惰性气体采空区自然发火防治技术

为有效消除矿井采空区自然发火隐患,针对现有矿井单一惰性气体防灭火技术的不足,开展复合惰性气体防灭火技术研究。结合N2与CO2防灭火机理及其特性分析,提出地面固定式N2与CO2耦合气体耦合灌注的复合惰性气体防灭火系统。通过大兴矿南二905工作面防灭火工程实践表明,采用复合惰性气体防灭火技术可以快速有效降低隐患区域环境温度、氧气与自然发火标志性气体浓度等参数,保障矿井安全高效开采。     

防治泛采空区自然发火的实践

文章通过对谢桥矿12013采煤工作面的发火原因分析,较全面的阐述了泛采空区的发火原因及防治措施和措施的实施规程;并简要的介绍了这些综合防灭火方法及其取得的效果,对综合机械化采煤工作面及类似工作面的防治煤炭自然发火具有一定的借鉴意义。     

孤岛工作面采空区自然发火防治措施

为防止回采过程中出现自然发火事故,对张集煤矿17258孤岛工作面上风巷埋设束管,利用JSG-7型煤矿束管监测系统采样、检测采空区内气体,划定了采空区"三带",并制定了合理的综合防灭火措施,确保了工作面安全顺利回采。     

采煤工作面采空区自然发火综合防治技术

为解决采煤工作面回采过程中采空区出现自然发火隐患,通过现场取煤样实验,确定煤自燃特性参数,并且确定以CO、C 2H 4气体为现场煤自燃标志性气体。分析了在高抽巷未及时垮落影响下的采空区煤自燃诱因及自燃征兆凸显过程,现场采用了以堵漏、降温、高抽巷降压控氧为主要手段的协同防控技术。对高抽巷内气样进行检测结果表明,回采工作面采空区的CO浓度得到了有效控制,确保了采煤工作面的安全回采。     

分层开采中上分层采空区自然发火防治

里彦煤矿厚煤层采取分层开采,采下分层煤的过程中,上分层采空区发生煤炭自燃。该文通过分析下分层巷道顶板情况,顶板破碎漏风情况,上分层采空区遗煤所处环境,从而确定上分层采空区自然发火的原因。采取封堵漏风区域、注浆防灭火的方法,从两个方面进行逐步实施,有效地消灭采空区自然发火区域,防止了灾害的扩大。     

煤层群开采采空区自然发火防治技术

为解决灵新煤矿煤层群开采时采空区自然发火,从而影响矿井安全生产的难题,以051601工作面上覆采空区高浓度CO气体治理为例,从CO气体来源分析、高温氧化区判定、治理方案确定以及治理过程等方面,对煤层群开采条件下采空区自然发火防治技术进行了探讨。     

工作面采空区自燃发火防治技术

通过对神华金烽煤炭公司唐公沟煤矿5#煤层自燃倾向性的测定,及对采空区遗煤量、遗煤位置和采空区漏风状况的实测研究,分析了5206工作面采空区自燃发火的原因,从而提出了自燃发火预测预报、堵漏、压注MEA防灭火剂、注氮、均压及填堵地表裂隙等综合防灭火技术。这些技术措施已在实践中取得了一定的效果。     

采空区自然发火三带分布规律及自燃防治技术

通过油浴式煤低温恒温氧化实验得到了马兰矿煤样的低温氧化规律,通过数值模拟测得了该矿采空区的渗透系数分布,建立了移动坐标下的采空区自然发火多物理场耦合时空演化理论数学模型,并结合实验室试验、理论分析、现场测试和数值模拟结果,得出该矿工作面的最小安全推进速度,并制定了该矿采空区自然发火防治措施,确保了工作面的安全、高效生产,取得了一定的经济效益。     

上覆自燃煤层采空区蹬空开采工作面自然发火防治技术

通过对乌兰煤矿Ⅱ030501蹬空开采工作面自然发火危险性分析,提出Ⅱ030501综采工作面防灭火措施,解决了上覆自燃煤层采空区蹬空开采工作面及上、下采空区自然发火防治难题。     

石圪节矿预防采空区煤自燃的研究

为了减少采空区遗煤自燃的危害,对石圪节煤矿15#煤层工作面邻近采空区的遗煤自燃进行研究,分析了采空区遗煤自燃的条件及影响因素,结合15#煤层自燃的特点,采取加快工作面推进速度及工作面风量控制的措施,有效预防了采空区遗煤自燃。     

采空区火灾的治理

对工作面采空区自燃发火的原因进行分析,对火源位置进行判断,阐述了灭火方案及取得的效果。     

采空区自然发火多场耦合数值模拟研究

采空区遗煤自然发火严重制约着煤矿的安全生产,其受到渗流场、扩散场、化学反应场以及多孔介质传热场共同作用影响,基于这一特点,本文采用有限元数值模拟手段对采空区内部自然发火多场耦合作用进行细致研究,并通过模拟结果与现场实测数据比对验证了模拟的可行性以及模拟结果的可靠性。研究结果表明:依靠传统的三带划分方式并不能很好的确定采空区可能自然发火位置,此外,工作面漏风入口后部煤体温度变化明显,在实际工作中该区域范围应作为重点监控对象。     

高抽巷负压对采空区瓦斯涌出和自然发火的影响

为了使瓦斯高抽巷达到最佳的抽采效果,通过数值模拟,得出郑煤集团某矿顶板瓦斯高抽巷正常抽采期间的最优抽放负压,以期为具有自然发火的高瓦斯矿区顶板瓦斯高抽巷抽放参数的合理确定提供科学依据,从而实现矿井瓦斯防治和防灭火工作的协调统一。     

自燃采空区注浆灭火浆液的扩散行为研究

从影响煤层自然发火的地质因素入手,分析了自燃采空区上覆岩层地质类型与煤自然发火的关系,推导了宾汉姆流体型浆液渗透注浆扩散公式,并对自燃采空区中浆液的扩散行为进行了数值模拟,结果表明:当注浆压力达到2.5 MPa时,浆液扩散范围不再增大,稳定在4.5 m左右。最后通过现场实践数据验证了模拟结果的准确性。     

采空区煤自燃引发瓦斯爆炸致灾机理及防控技术

为研究采空区煤自燃引爆瓦斯的致灾机理,提出采空区是氧浓度场、温度场、漏风强度场、瓦斯运移场等动态变化又相互耦合的4场展布形成的三维空间,理论分析了爆炸的危险耦合区域和爆炸机理。结果表明,煤自燃产生的高温可燃性气体导致爆炸危险耦合区域扩大;高温可燃性气体存在升浮-扩散效应,上升过程中与冒落岩石对流换热并卷吸周围的气体,在顶板处与岩石进一步热交换并与CH4混合形成高浓度混合气体,温度降低,混气密度相对增大,混气不断积聚导致其下位逐渐下移,同时火风压作用导致进风侧面形成负压区,涡流效应产生卷吸驱动作用加速混气下移,当混气下位处浓度和温度达到爆炸界限导致爆炸发生;最后分析了瓦斯含量对煤自燃的影响,提出高瓦斯含量与较低瓦斯含量矿井采空区分别采用胶体、三相泡沫控制煤自燃引爆瓦斯技术。