采空区液态CO2防灭火技术研究与应用

为防止马道头煤业公司8212工作面采空区出现遗煤自燃现象,基于液态CO2防灭火技术原理,采用数值模拟软件进行液态CO2压注参数中释放口埋深、工作面通风量和CO2压注流量,确定压注口埋深为40～60m、进风巷的通风量为0.5m/s.基于数值模拟结果,结合工作面的特征,进行液态CO2防灭火方案的设计,并在防灭火方案实施时进行监测分析.结果 表明,采空区压注CO2后,工作面及回风流中的CO浓度均大幅降低,工作面回采期间采空区无自燃现象出现,防灭火方案实施后,采空区内CO最大浓度低于80 PPm,无自燃现象出现,压注液态CO2有效抑制了采空区遗煤的氧化自燃.     

综采工作面注液态二氧化碳防自然发火技术与实践

以杨村煤矿330工作面采用液态CO2防灭火技术应用工艺进行具体项目实践操作,以实际案例分析液态CO2防灭火技术运用于煤层自燃火灾的防治效果,应用结果表明,该技术能够快速有效地降低采空区温度以及氧气浓度,使CO等煤自燃指标气体迅速下降到正常,消除了自燃隐患。     

潞宁煤业22116工作面采空区防灭火技术研究与应用

为防止22116工作面采空区出现遗煤自燃现象,通过分析惰性气体的防灭火原理及液态CO2防灭火工艺,结合2号煤层赋存条件及工作面特征,进行采空区指标气体监测方案及液态CO2灌注方案的设计,在液态CO2灌注作业时进行灌注参数的监测,并通过指标气体监测进行防灭火效果分析。结果表明:采空区灌注液态CO2后,采空区CO和O2均显著下降,上隅角和回风流中温度下降明显,有效抑制了采空区遗煤的自燃,确保了工作面的安全回采。     

液态二氧化碳直注灭火技术在珙泉煤矿的应用

为了治理珙泉煤矿2272采空区发生的自燃火灾,尽快恢复2273工作面安全生产,采用液态CO_2直注灭火技术,利用KRM-1200型液态二氧化碳防灭火装置将液态CO_2运抵2273工作面附近,通过高压软管连接至防灭火钻孔将液态CO_2直接注入2272采空区自燃火区。2272采空区CO浓度急剧下降,C_2H_2、C_2H_4等指标气体消失。     

综放工作面采空区自燃发火的研究与治理

通过分析采空区自燃发火的机理与条件,针对1122(3)综放工作面架档内CO浓度超限问题,阐述了采空区温度升高出现自燃发火倾向的情况,确定运用已有的防灭火管路向采空区灌浆注氮,把工作面供风量从2 250 m3/min降到1 000 m3/min以下,减少了采空区漏风;同时采用向采空区注入液态CO2与氮气等综合防灭火措施。在综合防灭火措施实施15天,CO浓度降至10×10-6,有效控制了采空区自燃发火的发展,消除了自燃发火的隐患。     

液态CO_2在治理高瓦斯矿综放工作面自燃火灾的应用

针对温庄煤业150201综放工作面采空区CO超限实际,分析了采空区遗煤自燃的原因,结合目前国内外煤自燃防治技术研究现状,提出了灌注液态CO2惰化灭火的方法,并研究了液态CO2灭火技术工艺及相关参数。现场实践表明,液态CO2灭火能力强、速度快,具有良好的惰化抑爆作用,是煤层自燃火灾防治的有效手段之一。     

大流量气态CO2防灭火技术在采空区自燃火灾治理中的应用

为了治理采空区自燃火灾,利用CO2进行煤矿井下自燃火灾防治的研究,结合某矿150201综放工作面后部采空区自燃火灾的实际情况,对大流量气态CO2防灭火系统相关设备性能参数和技术工艺进行了详细阐述,对工作面适宜风量配备、采空区注气量、注气强度、注气方式及注气压力进行了计算。结果表明:大流量气态CO2防灭火系统产气量大,完全可以满足煤矿井下采空区防灭火工作要求;CO2灌注工艺参数与N2灌注工艺参数相似,在CO2管路释放口设在采空区的氧化带内的前提下,不会出现CO2从工作面涌出现象;液态CO2是化工厂的副产品,成本较低,有利于在煤矿井下防火工作中推广应用。     

辛置矿2-208工作面采空区防灭火技术研究与应用

为防止2-208工作面采空区内出现自燃现象,根据工作面地质条件及煤层赋存情况,基于液态CO2防灭火施工工艺及流程,对2-208工作面采空区液态CO2防灭火施工方案进行设计,确定液态CO2注入口布置在进风巷一侧距离工作面50 m的位置处,注入强度为14 m3/h,注入压力为1.6～2.0 MPa,并在采空区注入液态CO2后进行采空区内指标气体的监测。结果表明:采空区内压注液态CO2后,回风巷侧CO浓度会降低至0%,进风巷侧CO浓度基本稳定在25×10-6,据此可知液态CO2惰化采空区效果显著,保障了采空区的安全。     

液态二氧化碳灭火技术在综放工作面的应用

以山西大同和尚嘴煤矿8615综放工作面采空区煤层自然灭火为背景,对自然发火原因、液态CO_2防灭火机理以及工艺进行了分析,并进行了现场应用。结果表明,对8615综放工作面采空区灌注液态CO_2后,采空区温度由29.6℃下降到16.0℃,O_2浓度由16.7%降到7.8%,CO含量由0.004 4%下降到0.000 7%,CH_4浓度由1.24%下降到0.65%,并最终趋于稳定。充分证明液态CO_2防灭火技术对于采空区煤层自燃效果显著。     

液态CO2防灭火技术在泰山隆安煤矿11303综采工作面中的应用

针对11303综采工作面在回采过程中易出现采空区遗煤氧化自燃问题,通过对液态CO₂防灭火基本原理及施工工艺进行分析,并结合工作面煤层地质条件和开采条件,提出了采空区灌注液态CO₂防灭火技术方案和指标气体监测方案,并在工作面进行了应用,根据监测结果分析表明：采取该方案后,工作面采空区内的O₂和CO浓度明显降低,且工作面上隅角和回风流中的空气温度也出现明显下降,采空区遗煤氧化自燃现象得到有效抑制,为工作面安全高效生产提供保障。     

高位钻孔抽瓦斯与压注CO2防灭火一孔两用技术

采空区瓦斯与遗煤自然发火耦合极易诱发瓦斯爆炸。结合唐口煤矿现场条件,分析了煤层瓦斯涌出规律及采空区自然发火特性,采用高位钻孔抽采瓦斯及压注液态CO₂防治采空区煤自然发火一孔两用技术。结果表明:高位钻孔抽采瓦斯能使回风隅角和回风流的瓦斯浓度分别降低到0.05%~0.10%和0.10%~0.15%;监测束管CO平均浓度由原来的4.2×10^-6降低到1.8×10^-6,O₂浓度由原来的18.5%降低到11.5%,压注液态CO₂能有效杜绝采空区煤炭自燃;回风隅角未再出现瓦斯超限现象,上隅角对应采空区氧气浓度不高于5%,应用效果良好。     

小庄煤矿液态CO2防灭火技术实践

针对小庄煤矿40203综放工作面采空区出现自然发火隐患问题,分析了该工作面自然发火原因、液态CO 2防灭火机理及施工工艺,成功实施了液态CO 2防灭火技术在现场的应用。在向40203综放工作面采空区灌注液态CO 2后,采空区出水温度由灌注前的36℃降至26.5℃,上隅角袋子墙内CO浓度由灌注前的0.0067%降至0.0051%,上隅角采空区19 m处CO浓度由灌注前的0.0072%降至0.0053%,采空区出水温度和CO浓度显著下降并维持稳定。实践表明,该技术成功遏制了采空区遗煤进一步氧化升温,消除了采空区自然发火隐患,保证了工作面的安全回采,也为矿井防灭火工作积累了可借鉴的实践经验。     

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。     

小庄煤矿采空区自燃“三带”分布特征研究

为了防止采空区内遗煤氧化积热自燃诱发矿井火灾,以小庄煤矿40201工作面采空区为研究对象,通过现场实测采空区内O_2和CO浓度,利用Matlab软件得到O_2和CO浓度的分布规律和等值线图,以O_2浓度作为自燃“三带”的划分指标,获得试验工作面采空区自燃“三带”的分布范围,将O_2和CO浓度进行叠加,确定采空区内高危险区域的范围,并计算了工作面的最大停产整顿时间为7 d。真实、直观地显示出采空区自燃“三带”的分布情况,能够为小庄煤矿采空区防灭火工作的实施提供技术支撑,确保40201工作面的安全回采。     

补连塔煤矿上覆采空区大面积火区综合治理技术研究

补连塔煤矿三盘区2-2煤层22305工作面回采放顶时,上覆1-2煤层12306采空区内浮煤发生自燃,导致了22305工作面CO超限,工作面停产。在进行火区状况分析后,采用多种方法进行火区治理,但由于采空区漏风严重、火区面积大、火区发展速度快,前期治理并未收到明显成效。后期针对火区特点,对22305工作面进行封闭并采取从地面向采空区灌注液态氮气和液态二氧化碳的措施进行治理,取得了良好效果,有效控制了22305工作面上覆采空区高温区域,使得22305工作面启封后安全回采。     

小煤柱综放工作面相邻采空区自燃灾害综合治理技术

针对小煤柱综放工作面相邻采空区存在漏风大、遗煤多,易引发采空区遗煤自燃的问题,提出由采空区自燃观测系统、小煤柱加固堵漏及向采空区灌注无机防灭火材料所组成的采空区自燃灾害综合治理技术,并在阳煤一矿81303综放工作面相邻采空区进行了工程实践。结果表明,采用以小煤柱加固堵漏与采空区注浆为主的自燃灾害综合治理技术后,原采空区的自燃高温点遗煤温度及CO体积分数明显下降,其中3^#观测孔温度由35.1℃降为25.2℃,CO体积分数由3.7×10^-5降为1.2×10^-5,有效消除了采空区的自燃隐患,保证了81303综放工作面的生产安全。     

分布式温度监测系统在煤自燃预警中的应用

综采放顶煤工艺开采的易自燃煤层具有推进速度相对较慢,采空区一次冒落空间大,整体漏风严重,浮煤遗留多等特点,易造成煤自燃灾害发生。为有效实现开采过程中煤自燃监测,提高煤自燃预警效果,研制出XD-JX-T001型分布式温度监测预警系统,进行柴家沟煤矿42223工作面现场应用。通过对初采阶段、回采期间、末采及回撤期间温度与CO监测数据分析,得出了XD-JX-T001型分布式温度监测预警系统能够实现采空区温度连续监测、且定位准确、可靠性强,对煤自然发火状态能做到精准辨识。     

高瓦斯近距离煤层群易自燃工作面回撤防火关键技术研究

为了确保屯宝煤矿10115工作面安全回撤,通过采取注氮、注浆、堵漏风、自燃预测预报等多种方法,对10115工作面撤架密闭期间自燃综合防治措施进行研究,结果表明：终采撤架期间和撤架密闭后,CO、O2、CH4等气体指标都处于较安全的范围内,说明采取的综合防灭火措施对采空区遗煤低温氧化起到很好的防治效果。