近距离煤层群采空区上覆煤层复采技术

通过对采空区上覆煤层复采技术研究分析,得出可行性结论。通过采取特殊技术措施和安全保障措施,该项技术取得了成功。     

近距离煤层上覆采空区高浓度有毒有害气体防控技术研究

为了解决元宝湾煤矿近距离煤层上覆采空区内高浓度有毒有害气体涌出问题,提出了风机-风窗联合均压技术,计算出39105工作面需风量为1 298 m³/min,采用4台FBD№8.0/2×75 kW局部通风机(两用两备)向工作面供风,通过调节风窗面积来提高工作面压力。结果表明：39105工作面均压防灭火系统启动后,通过风机与风窗的作用,使其处于平衡状态,回风隅角CH₄、CO气体浓度均为0,O₂和CO₂气体均维持在安全浓度范围之内,证明均压系统起到了较好的效果。     

极近距离煤层采空区下覆工作面采场围岩控制技术研究

为提高煤炭资源回采率,解决新集二矿生产接替问题,通过分析极近距离采空区下覆工作面矿山压力显现规律,发现周期来压期间220115工作面存在顶板破碎、片帮问题,影响了工作面的安全回采。为此,提出了常规区域“高强度聚酯纤维网+短孔注水”控顶,构造等特殊区域高分子材料注浆控顶控帮强化技术,保障了工作面的正常回采,为类似条件下的综采工作面围岩控制提供了参考。     

近距离煤层群开采上覆煤层自燃危险区域探测技术

针对近距离煤层群采空区自然发火隐蔽高温区难以识别问题,采用分布式光纤温度探测技术对火源高温点监测,以及井下近距离抽气的束管探测技术对气体异常点监测。根据近距离煤层群开采遗煤分布特征及漏风规律,布置符合现场实际情况的气体测点,通过现场观测结果研究了采空区内温度分布及气体分布规律。结果表明:光纤测温结合近距离束管抽气的方法能较全面地监测近距离煤层群开采上覆煤层自燃关键参数变化,同时对类似矿井火区探测研究具有较好的借鉴意义。     

近距离煤层采空区综合防灭火技术

15102工作面15#煤层与上部14#煤层间距为6~7 m,属近距离煤层开采。14#煤层不采,随着工作面的推进跨落于采空区,使采空区浮煤厚度增加,为煤炭自燃提供了物质条件。15102内错尾巷布置在14#煤体,随着顶板周期冒落,采空区漏风严重,浮煤自燃危险性增加。鉴于15101采空区发火的教训,为了确保15102工作面的安全生产,制定合理的综合防灭火技术措施,防止采空区自燃再次发生是很有意义的。     

近距离煤层群重复采动覆岩破坏规律分析研究

以阳煤一矿近距离煤层群为研究对象,通过二维物理相似材料模拟试验的方法,对近距离煤层群重复采动情况下覆岩破坏及裂隙发展规律进行分析.结果表明:12#煤层周期来压步距平均为18 cm,15#煤层周期来压步距平均为14.5 cm,下行开采条件下,下煤层回采周期来压步距小于上煤层回采周期来压步距.12#煤层模拟回采垮落带高度为...     

上覆煤层采空区立体式综合防灭火技术

详细分析了上覆煤层采空区存在着火位置较高,发火点隐蔽等自然发火隐患以及上覆煤层采空区自然发火的特点,总结性提出了上覆煤层自然发火的预防策略,重点提出了上覆煤层立体式综合灭火技术,成功地解决了某矿上覆煤层采空区自然发火隐患,确保了矿井的安全生产。同时,也为近距离煤层采空区的防灭火提供了宝贵的经验。     

极近距离煤层上覆采空区自燃危险区域预测及防治研究

针对西铭矿49405工作面巷道顶板向上覆采空区漏风,导致其遗煤自燃危险性增大的问题,通过现场漏风测定,借助FLUENT数值模拟软件,对开采极近距离下部煤层时上覆采空区自燃危险区域分布状态及防治措施进行研究。研究结果表明：巷道顶板漏风使上覆采空区存在近似呈“U”形分布的自燃危险区域,且在巷道顶板裂隙及风压双重作用下,上覆采空区存在自然发火隐患;采用钻孔单孔注氮分析不同注氮量对上覆采空区氧气、温度及自燃危险区域的影响,确定单孔最佳注氮量为120 m³/h,合理注氮孔间距为36 m。     

近距离煤层开采上覆煤层采空区气体分布规律

针对中煤平朔煤业有限责任公司井工二矿近距离煤层群开采下分层过程中极易引起上覆采空区遗煤自燃等问题,通过采取预先打孔埋管监测近距离煤层中上分层采空区气体随下分层工作面推进的分布规律及浓度,预测预报上分层采空区遗煤自燃情况,根据监测结果结合理论分析得出,中煤平朔煤业有限责任公司井工二矿近距离煤层群开采下分层过程中并没有引起上覆采空区遗煤自燃等问题。     

近距离煤层重复采动覆岩裂隙时空演化特征研究

采用相似材料模型试验,在上行和下行开采方式下,对近距离煤层重复采动覆岩裂隙的时空演化特征进行了研究.采用数字图像处理技术对覆岩裂隙进行了量化分析,并基于分形理论与信息熵,提出了采用裂隙分形维数、裂隙熵和裂隙率3个特征参数来反映裂隙状态.研究结果表明:随着煤层开采的不断推进,上行开采重复采动覆岩裂隙的裂隙熵和裂隙率具有相...     

近距离煤层采空区瓦斯抽采对注氮效果的影响研究

以乌兰煤矿II020803工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测对近距离煤层采空区瓦斯抽采对注氮效果影响进行研究。研究结果表明:在遗煤氧化过程中会造成采空区内氧气浓度分布不均,氧气会从高浓度区域向低浓度区域扩散。在工作面正常推采过程中,可认为采空区内气体扩散与传热过程是稳态过程,最终会达到氧浓度扩散与反应的平衡。瓦斯抽采过程中,对于高浓度氮气聚集区,氮气能够起到惰化采空区的作用,但所惰化的区域较小。对于采空区深部区域,所注入的氮气并没有起到惰化的作用,仅起到代替采空区漏风,惰化效果不明显。     

近距离煤层群同采防灭火技术

以西北矿区某矿近距离煤层群同采采空区自然发火情况为背景,通过理论分析、数值模拟与现场测试对邻近煤层采空区自然发火规律进行研究。研究结果表明:近距离煤层群开采时,随着上下煤层错距的增大,下煤层采空区氧浓度及自燃带最大宽度均下降,上限风速及自燃带最小宽度随错距的增大无明显变化,仅出现小幅上升趋势。上分层采空区内上限风速、下限氧浓度及自燃带宽度均增大。下限氧浓度最大距离与自燃带最大宽度及上限风速最大距离变化趋势基本一致。氧浓度自工作面向采空区深部逐渐变小,在距工作面较近的位置,氧浓度分布线较为密集,在距工作面约25 m后,氧浓度变化逐渐放缓,并在采空区深部呈现出反"Γ"分布。     

近距离煤层上覆采空区自然发火治理技术

结合白皎煤矿2274工作面掘进及贯通后上覆采空区发生的严重自然发火隐患,分析了隐患产生的原因,确立"灭火+防火"的联合治灾方案,提出了近距离复杂地质构造煤层上覆采空区自然发火综合治理技术。以施工观测钻孔对上覆采空区火灾隐患区域探查为先导,合理划定隐患范围;采取采空区注液态CO_2灭火降温、巷道喷浆堵漏以及注氮惰化等手段,成功处理上覆采空区自然发火隐患的同时,保障工作面安全回采。     

浅埋深近距离煤层群复合采空区防灭火技术

以西部某矿7~#、8~#煤层为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实践对浅埋深近距离煤层复合采空区自然发火防治问题进行研究,研究结果表明:近距离复合采空区自燃"三带"在水平方向上,距工作面大于150 m的部分,沿空留巷附近采空区内氧浓度升高,此区域遗煤氧化时间长,自然发火危险较高;在竖直方向上,氧气浓度较低,"三带"范围较小。     

五虎山煤矿010905工作面采空区注液态CO2防灭火效果研究

为了研究五虎山煤矿010905工作面上覆采空区氧化带区域注液态二氧化碳的实际防灭火效果,在工作面后部采空区合适位置设计地表钻孔,对采空区氧化带区域实施地表直注液态二氧化碳措施,液态二氧化碳大量气化后,温度、氧气浓度、有害气体得到了有效控制,保证了工作面安全开采。地表钻孔直注液态二氧化碳后,利用联巷密闭内预设束管和传感器进行观测。结果表明:试验区域温度、氧浓度呈直线下降趋势,CO2气体浓度呈先急剧升高后不断降低趋势,治理效果明显。     

注氮技术在鑫顺煤矿采空区防灭火中的应用

为了有效控制和扑灭井下采空区火灾,以注氮为主的防灭火是井下预防火灾和减少火灾事故损失的一种非常有价值和实用的技术。鑫顺煤矿针对综放工作面自然条件,通过合理选择注氮方法和工艺,制定操作规范和注氮技术要求,现场实施后有效抑制了工作面采空区煤炭自燃发火现象,对于开采自燃煤层煤矿火灾防治具有积极的推广价值。     

近距离煤层采空区下工作面覆岩运动及矿压显现规律研究

为了掌握碾沟煤业近距离煤层采空区下2101工作面覆岩运动及矿压显现规律,采用数值模拟和矿压观测的方法对工作面回采过程中覆岩的运动规律和矿压特征进行分析。结果表明:2101工作面回采过程中,来压受到本煤层基本顶的破断结构和上部03号煤层基本顶铰接结构的影响,覆岩无明显的周期来压现象,液压支架能够满足使用要求。     

近距离煤层采空区下回采巷道锚网索梁支护技术

结合某矿近距离煤层下部煤层回采巷道支护的工程实例,采用FLAC3D软件模拟分析了下部煤层合理的巷道位置,针对近距离煤层下部煤层回采巷道顶板岩层受上下煤层的采动影响后完整性差的特点,设计采用高强高预应力锚杆、金属网及W钢带或钢带托盘、短笼型锚索、槽钢梁的锚网索梁联合支护方案进行了现场试验。结果表明:该支护方案可有效地控制垂直裂隙的发展,使顶板岩层形成最佳组合梁状态,取得了良好的巷道稳定支护效果。     

近距离煤层下分层采空区煤自燃危险区域分布规律

针对新维煤矿8104综采工作面开采煤层含硫量较高且局部富集、采空区遗煤多、距离上层采空区近等客观情况,研究了其采空区煤自燃危险区域分布规律。实施过程中,采用束管监测系统实时测试采空区气体场分布,在此基础上以O2浓度变化作为主要标志、温度变化为辅助标志划分了8104综采工作面采空区的"三带"范围,并采用数值模拟方式与现场实测结果进行了对比分析,结果表明实测与数值模拟结果基本一致。最终确定了该综采工作面采空区自燃带范围:进风侧为40.5~95.5 m,回风侧为15.3~59.7 m。