浅埋综放工作面CO来源分析与防治技术北大核心

针对浅埋厚煤层综放开采地表漏风严重、采空区遗煤易自燃以及工作面CO浓度超限影响安全生产的问题,基于串草圪旦煤矿6104综放工作面生产技术,采用现场实测、理论分析相结合,研究了地表漏风条件下浅埋厚煤层综放工作面CO浓度变化规律及其主要来源。研究表明:6104工作面上隅角CO浓度与采空区CO浓度、地表漏风强度正相关;6104工作面煤层及底板内赋存有CO并通过采动裂缝进入工作面,是工作面CO来源之一。结合工作面生产实际,提出了防治工作面CO浓度超限的技术措施。     

浅埋厚煤层开采地表裂缝漏风控制技术

依据串草圪旦煤矿6104工作面生产技术条件,实测分析了浅埋厚煤层综放开采地表采动裂缝分布规律,工作面漏风特征及其对安全生产的影响。针对6104工作面地表漏风严重易引起CO浓度超限问题,提出了工作面均压通风技术控制地表漏风,降低工作面CO浓度。实测表明,均压通风能够有效控制地表漏风,对工作面CO浓度的控制效果明显。     

浅埋综放工作面初采期间CO异常涌出机理及治理技术

浅埋综放工作面CO异常涌出现象频繁发生,以6104工作面为背景,采用理论分析、现场实测等方法,分析了工作面初采期间CO来源,建立了CO异常涌出结构模型,揭示了CO异常涌出机理,提出了地面、井下协同治理CO超限技术。结果表明:6#煤风氧化带和4#、5#煤中赋存的CO是工作面CO的来源;采空区覆岩贯通性裂缝提供了导气通道;负压通风是气体向工作面反向流动的力源。正压通风、采空区注氮、提高回采率、地面填埋等技术,有效控制了CO的超限问题,现场监测结果证明了该技术的可靠性。     

浅埋厚煤层开采地表导气裂缝分布规律研究

为了确定浅埋厚煤层开采地表漏风范围,基于串草圪旦煤矿6104工作面生产技术条件,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,对浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝及导气裂缝的分布规律进行了研究。研究结果表明:浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝可分为开切眼侧永久裂缝区,以及随工作面推进动态分布的裂缝产生区、裂缝贯通发展区和裂缝闭合区; 6104工作面裂缝贯通发展区范围为滞后工作面0～100 m。实测6104工作面导气裂缝分布区滞后工作面0～80 m,且导气能力随裂缝滞后工作面距离的增大而降低。     

浅埋易燃厚煤层综放工作面防灭火技术

针对浅埋厚煤层综放工作面所面临的煤层易自燃难题,提出了基于防灭火的浅埋深条件,分析了露头易自燃和浅埋煤层综放工作面回采空间大、遗煤多、漏风严重等特点,给出了适合露头煤或露天转井工开采的L型巷道布置的回采工艺,详细阐述了正压通风技术.根据采空区自燃危险区域及地表塌陷规律,研究了填埋碾压技术,实施了注氮为主、灌堵为辅的综合...     

采空区下综采面回风隅角CO来源及超限防治技术

针对浅埋近距离采空区下综采工作面回风隅角CO持续超限,干扰采空区遗煤自燃预测预报,影响工作面安全生产的问题。基于李家壕煤矿31115工作面生产技术条件为背景,研究了采空区下综采面回风隅角CO主要来源占比及超限防治技术。结果表明:31115工作面回风侧采空区及回风隅角CO浓度异常是由于上覆采空区气体下泄所致,其影响范围为100 m;工作面回风隅角CO主要来源为本煤层采空区遗煤氧化及上覆采空区气体下泄,占比为85%左右;工作面配风量控制在1 450～1 500 m³/min,并在回风隅角挂设导风帘,可有效减少采空区漏风,抑制遗煤自燃,防止回风隅角CO持续超限。     

浅埋深自燃厚煤层防灭火技术研究

通过对16402浅埋深厚煤层综放采空区自燃"三带"的考察,掌握该类煤层综放工作面采空区"三带"的分布规律,并根据"三带"的分布范围,建立了16402综放工作面采空区注氮防灭火防治技术体系,取得了较好的效果,为浅埋深厚煤层综采放顶煤工作面自燃防治实现安全高效生产提供了技术支持。     

浅埋综放开采地表漏风对遗煤自燃的影响及治理

针对平朔矿区浅埋综放开采地表裂缝漏风问题,分析了地表漏风原因及其对采空区遗煤自燃的危害,采用"地表气压与井下采空区气压差、工作面进风巷与回风巷风量差、示踪气体地面瞬时释放法"确定地表漏风各参数:9203工作面回风巷风量比进风巷风量大,差值为81 m3/min,地面空气经地表裂隙流入采空区,最低漏风风速为0.097 m/s。根据漏风测试结果,提出了"地面封堵裂缝防漏风+采空区注氮防灭火+回采工艺及组织管理改革"的综合防范与治理措施。现场实践表明,上述措施有效控制了浅埋综放开采地表漏风和采空区遗煤自燃,保证了工作面安全回采。     

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。     

综放工作面瓦斯异常涌出及综合治理技术

针对龙固煤矿7311综放面瓦斯异常涌出的特点和实际条件,提出并实施了通风稀释、局扇均压控制采空区漏风和采空区埋管抽放等综合控制采空区瓦斯治理技术,有效地解决了工作面上隅角瓦斯浓度超限和瓦斯异常涌出问题.研究结果表明:对绝对瓦斯涌出量低于10m2/min的综放工作面,增加漏风汇和减少采空区潜心风是治理采空区上隅角瓦斯的有效综合治理措施,探讨了合理的采空区埋管抽放的抽放口位置、抽放流量和均压局扇的技术参数.     

综放工作面停采撤架期间综合防灭火技术研究

针对秦源煤矿S205综放工作面在停采撤架期间出现CO浓度超限,可能发生采空区遗煤自燃的问题,从工作面地质构造、遗煤量、漏风等方面分析了回风流CO浓度超限的原因,并针对该工作面的实际情况和各种防灭火技术的特点,按照尽快减少采空区漏风、降低采空区氧浓度、消除高温点的原则,采取了以局部通风、高位钻孔注浆和架前钻孔注高分子胶体为主的综合防灭火技术,使回风流CO体积分数降到了24×10-6以下,保证了工作面支架的安全撤出。     

浅埋厚煤层综放开采合理区段煤柱的确定

基于串草圪旦煤矿6104工作面的生产地质条件,采用数值模拟分析浅埋厚煤层综放开采条件下区段煤柱弹塑性区域分布情况,确定了工作面合理区段保护煤柱宽度,在保证工作面安全生产的基础上,提高了煤炭资源的回收率。     

风蚀地貌区浅埋厚煤层采动漏风规律研究

为研究风蚀地貌矿区浅埋厚煤层开采采空区漏风规律,以榆树岭矿井110501工作面为工程背景,通过相似模拟、数值模拟、现场实测相结合的方法对采空区漏风情况进行研究。研究结果表明：110501工作面开采后,裂隙发育至地表,地表漏风裂隙平均间距约为15 m,竖直方向上,距离煤层越近,覆岩下沉位移越大,最大下沉位移量约为8 m;裂隙贯通地表条件下,采空区自燃“三带”范围增大,地表风流为主要风源,风流路径为地表裂隙→采空区→工作面;工作面后方150 m采空区内为主要漏风区域,平均漏风强度为2.29 m³/s,采空区上覆岩层裂隙是主要漏风通道,靠近采空区回风巷侧裂隙漏风能力最强。研究结果可为风蚀地貌矿区浅埋厚煤层开采时工作面通风和采空区自燃危险区域判定提供参考。     

浅埋厚煤层综放开采矿压显现规律及支架适应性分析

基于串草圪旦煤矿6104工作面地质条件,现场实测并分析了浅埋厚煤层综放开采矿压显现规律,针对工作面液压支架的承载特性,研究了ZF13000/22/42型支撑掩护式液压支架的适应性,为类似的地质条件下浅埋厚煤层综放开采支架的选型和顶板有效支护提供了依据。     

惰性阻化泡沫技术防治采空区自然发火研究

针对阳城煤矿3306综放工作面回采期间采空区漏风造成工作面CO浓度超限问题,研究应用了惰性阻化泡沫防火技术。该技术利用惰性阻化泡沫的渗透、堆积和扩散特性,达到对防火区域惰化、堵漏、窒息、阻爆灭火等目的。这技术在3306工作面防治采空区自然发火获得了成功应用,确保了工作面安全回采。     

易自燃综放面采空区煤自燃“三带”与防火控制技术

针对华润联盛峁底煤矿易自燃厚煤层综放开采的现实条件,采取实测氧气浓度变化、数值模拟漏风风速和氧气浓度变化3种手段,研究综放面两道一线自燃三带的分布规律,确定了13204综放面采空区“三带”范围,依据煤最短自然发火期确定工作面连续日推进速度.基于理论分析和试验研究,及时采取了封堵地面漏风通道、均压通风、工作面上下端口设置隔漏风墙、压注和喷洒MEA阻化液、适时调整控制工作面风量等综合防治采空区煤炭自燃技术措施,有效防止了采空区遗煤氧化自燃,实现了13204综放面的安全生产.     

特厚煤层综放工作面安全开采防灭火技术体系研究

针对特厚煤层大采高综放工作面采空区漏风量和丢煤量增加、采空区自燃"三带"分布规律发生较大的变化、采空区自燃问题突出的特点,本文应用红外光谱分析技术研究了特厚煤层综放工作面自然发火规律,实现了自然发火的分级预警,确定了塔山煤矿煤样氧化自燃标志性气体应采用以CO为主,C_2H_4为辅的指标体系,建立了以注氮为主的综合防灭火技术体系,为大采高综放工作面火灾防治提供了技术保障。     

浅埋深综放工作面采空区漏风检测技术

分析了浅埋深综放工作面采空区的漏风特点,选取阳湾沟煤矿6202工作面采空区为漏风通道检测对象,利用释放SF6示踪气体方法检测出漏风风速,并实测出漏风风量。     

厚煤层综放工作面回撤期间防灭火技术研究

阳城煤矿3306综放工作面1^#切眼回撤期间工作面CO浓度超限,可能引起采空区遗煤自燃。从工作面地质构造、漏风状态、设备回撤周期等方面分析了CO浓度超限原因,并根据现场实际情况,采用工作面压注凝胶、施工深部钻孔注低温CO2、漏顶区域充填LFM轻型充填材料等措施,保证了工作面支架的安全撤出。     

浅埋深易燃特厚煤层综放工作面火灾综合防治技术应用

在浅埋深易燃厚煤层综放工作面——安家岭二号井工矿B901综放工作面开采期间,对煤层自燃隐患的主要因素进行了分析,按照现场观测和全过程综合防治的原则,提出并实施了针对性较强的以自然发火标志气体预测预报为基础、以注氮惰化采空区为主的氮气防火技术,结合工作面漏风通道封堵充填技术、局部破碎带压注黄泥浆或高分子灭火材料等防灭火技术,形成了综放工作面火灾防治的"预、防、灭"一体化的综合防灭火技术对策体系。从而有效地杜绝了煤层自燃灾害,确保了工作面的安全生产。