完全孤岛工作面自燃防治技术研究

青龙煤矿11808工作面是三面被采空区包围的完全孤岛工作面,工作面与两侧采空区采用保留5 m小煤柱的隔离布置方式。回采过程中,在地应力、采动应力与构造应力相互叠加耦合下,会导致隔离煤柱发生破裂变形,相邻采空区之间形成复杂的漏风网,容易引发采空区自然发火。为了防治孤岛工作面采空区自燃,首先,从自然发火危险因素进行分析,确定了主要自燃危险区域;然后,针对不同危险区域分别采取了挂挡风帘、构筑隔离墙、压注粉煤灰、压注凝胶堵漏、喷洒阻化剂以及对小煤柱煤壁进行复喷等防灭火措施;最后,分析了采空区自燃“三带”中散热带宽度和氧化升温带宽度分布情况。通过采取以上综合防灭火技术措施后,有效消除了孤岛工作面自然发火隐患,确保了该工作面的安全回采。     

综放面采空区自燃“三带”分布规律研究

为确保鹿洼煤矿综放工作面采空区自燃防治做到科学、合理、经济、有效,对该矿2307(2)综放工作面开采期间采空区自燃"三带"分布规律进行了测定与分析;确定了采空区自燃氧化"三带"的分布范围,以及基于煤炭自燃防治的最小安全推进速度。对该工作面采空区自燃"三带"分布规律的研究,可以有效指导工作面的安全生产,杜绝自然发火事故的发生。     

10101综放工作面采空区自燃“三带”分布特征

针对豹子沟煤矿10101综放工作面开采,分析探讨可能引起采空区自然发火火灾危险因素;应用气相色谱分析仪和束管取气的方法测定该工作面采空区自燃“三带”分布数据;采用现场实测方法和采用数值模拟法分析采空区自燃“三带”规律,经比照,得出不同风量条件下采空区自燃“三带”分布特征,最终确定范围为:散热带小于27.2 m,氧化自燃带27.2~74.5 m,窒息带大于74.5 m;结合煤层最短自然发火期,确定工作面的最小安全推进速度为1.84米/天。     

低瓦斯矿井自燃“三带”划分及模拟

通过划分采空区自燃"三带",可以确定出工作面对自燃防治有利的最低月推进度。目前采空区自燃"三带"的划分还没有形成统一的标准。根据棋盘井煤矿0912工作面实际情况,沿采空区布置了4个测点,测定出采空区气体各组分变化规律,确定了低瓦斯矿井工作面采空区自燃"三带"的划分新方法。并利用Fluent软件,对采空区自燃"三带"进行了数值模拟。结果表明:0912工作面采空区自燃"三带"的范围为:散热带<24 m,自燃带24～113 m,窒息带>113m。为了保证在最短的自然发火期内,能将采空区内遗煤甩到自燃"三带"的窒息带以内,工作面最低月推进度应≥68 m。     

综放工作面采空区自燃氧化“三带”分布规律研究

为确保鹿洼煤矿2307(2)综放工作面采空区自燃防治做到科学、合理、经济、有效,对2307(2)综放工作面开采期间采空区自燃"三带"分布规律进行了测定与分析;得到了采空区自燃氧化"三带"的范围,确定了基于煤炭自燃防治的最小安全推进速度。对2307(2)采空区自燃"三带"分布规律的研究可以有效指导工作面的安全生产,杜绝自然发火事故的发生。     

63上10孤岛综采放顶煤工作面采空区自燃三带的研究

为了研究孤岛综放开采条件下采空区内浮煤的自然发火规律，对南屯煤矿６３上１０孤岛综放面随工作面的推进，对采空区的气体成分及温度进行了观测和研究，确定采空区自燃“三带”分带；提出在俯斜式开采条件下，６３上１０孤岛综放面采空区内煤层自燃带的宽度比四周都为实体煤综放面采空区自燃带宽度减小，因而自然发火的危险性减小的结论。     

易自燃厚煤层综放工作面采空区自燃“三带”划分实践

提出联合氧浓度法和温度法对连续注氮条件下采空区"三带"范围进行划分,采用Fluent软件模拟未注氮条件下采空区"三带"范围,在此基础上得出能够抑制采空区自然发火的最小安全推进速度。结果表明:明确采空区自燃"三带"的分布范围能够减少防灭火工作的盲目性;依据数值模拟划分的采空区自燃"三带"范围能够在一定程度上评价采空区注氮防灭火效果;加快自燃带前移速度并缩小其宽度是防止煤自燃的重要手段。     

东滩煤矿4302综放工作面采空区氧化自燃“三带”的划分与治理

通过对4302综放工作面采空区内气体成分及温度进行观测和研究,确定了采空区氧化自燃"三带"的划分;提出了防治采空区自然发火的综合措施;保证了4302综放工作面的安全生产。     

873综放面采空区自燃发火“三带”的划分及模拟分析

根据朱仙庄煤矿873综放面采空区温度和气体成分的现场实测结果,利用氧气体积分数法划分出873综放面采空区自燃发火"三带"的分布范围。同时,介绍了自编的煤矿采空区自燃发火"三带"模拟软件,并利用该软件对873综放面采空区自燃发火"三带"进行了计算机模拟分析,根据两条风速等值线绘制了采空区自燃发火"三带"分布图。模拟结果与实测结果相吻合,表明该软件具有一定的实用性。最后还分析了各相关因素对采空区自燃发火"三带"范围的影响情况。     

大采高综采面采空区自燃三带划分及危险性分析

通过对红柳煤矿I010204大采高综采工作面的观测,得到了采空区内气体、温度在工作面推进中的动态分布,结合大型煤自然发火试验数据及工作面开采情况,确定了采空区自燃"三带"的范围及工作面不发生自燃的最小推进度,据此对采空区自燃危险性进行了预测。     

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。     

0913工作面采空区自燃“三带”范围的确定

通过分析预先埋束管测定的采空区O2及CO浓度的变化,确定出采空区自燃"三带"的范围,为预防采空区火灾的发生及防治提供数据支持,为工作面的安全生产奠定基础。     

孤岛综放面采空区“三带”数值模拟与实测研究

孤岛综放面在正常回采期间,四周均是采空区,具有复杂的多源多汇漏风通道,采空区后自燃"三带"的确定对防灭火具有重要的意义。根据孤岛综放面采空区的特点,分别通过现场实测和采用FLUENT软件数值模拟的方法,判定实际条件下运河矿1302孤岛综放面"三带"分布规律,为孤岛综放面自燃火灾的防治提供理论依据。     

金庄矿3107采空区自燃带分布变化规律研究

以金庄矿3107工作面作为典型采面,采用现场布点的方法实测工作面采空区温度及气体体积分数变化,分析得出"三带"分布情况;根据所得数据和分析结果,应用FLUENT软件对其进行数值模拟,得到典型采面采空区自燃带分布规律,并在此基础上对"三带"观测模拟结果加以适当推广。最终给出了同一矿井相似采面不同条件下的自燃带宽度、位置及采面安全推进速度,为防灭火工程提供指导和依据。     

跨上山回采采空区遗煤自燃原因分析

通过对任楼煤矿Ⅱ1采区一采空区遗煤自燃案例的原因分析,阐述了跨上山回采对采空区自然发火的影响,得出结论:跨上山回采工作面不宜留设煤柱,如果必须留设煤柱应对煤柱进行预防自然发火特殊处理。工作面收作之后,应先构筑进风侧封闭墙,再构筑回风侧封闭墙,防止改变采空区内的风流走向。     

U+L型通风工作面采空区自燃三带分布规律研究

突出矿井自燃煤层采用U+L型通风方式的采煤工作面,将会使采空区自燃三带重新分布,通过采用数学模型解算、取气分析等综合技术,可以准确地划分出采空区水平和垂直自燃三带的范围,指导工作面安全、科学地开展防灭火工作。     

综放面采空区"三带"规律及自燃危险性研究

通过对阳煤集团二矿综放面的综合观测,得到采空区气体、温度的分布及其在工作面推进过程中的动态变化。根据观测数据及所采煤层自燃的极限参数和工作面的开采条件等,确定了采空区“三带”的范围,并结合阳煤集团二矿煤的自然发火期,确定了工作面不发生自燃的最小推进度．据此可以对综放面采空区自燃危险性进行预测。     

综放工作面终采线防灭火技术在济宁三号煤矿的应用

自燃煤层综放工作面停采前为创造撤面条件,顶煤无法回收,工作面支架回撤后,顶煤冒落,当工作面封闭不严或沿空掘巷留设的沿空煤柱裂隙发育煤体破碎时,构成了漏风通道,给采空区丢煤自燃提供了条件,从而极易造成已封闭采空区终采线自然发火,如何迅速判断发火位置,利用有效手段将发火点快速消灭,减少自然发火对矿井的危害和降低防治过程中的材料浪费是矿井主要解决问题。通过对163下04工作面终采线自然发火的研究,总结了一套行之有效的综放面终采线防灭火技术。     

采空区自燃火灾防治技术

为解决采空区自燃火灾的难题,以某煤矿为例构建计算流体力学模型,利用Fluent模拟不同监测面的CO浓度百分比,提出利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料进行采空区堵漏和防火抑爆。研究结果表明,采空区CO浓度最高的位置在其距工作面20～30 m处,得出灌浆的最佳位置应在采空区距工作面20 m处;利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料可以使采空区煤炭自燃得到有效控制。研究结果可为煤矿采空区防灭火提供指导。