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。     

封闭工作面火区治理技术研究

在对W4204封闭工作面自然发火的原因分析和防治难点论证的基础上,设计了防灭火措施巷和钻孔,制定了"消除高温、防复燃"的治理思路,构建了以灌注三相阻化泡沫大范围覆盖包裹浮煤灭火、注液态CO2快速惰化降温为主,并辅以注凝胶封堵漏风通道的综合火灾治理技术。启封前后各项措施的有效落实,确保了工作面的安全启封和回撤。     

CO_2灭火技术在处理煤矿火灾中的应用

介绍CO2灭火在解决煤矿火灾中的一些新技术,特别是液态CO2灭火技术,气液混注,先注CO2惰化灾区,再远距离封闭火区及在保证正常通风情况下动态CO2灭火技术的研究思考。     

基于采空区流场的遗煤自燃危险区域判定及复合惰化技术研究

采空区遗煤自燃火灾是影响煤炭生产安全的主要灾害之一。基于Fluent数值模拟技术,构建采空区三维物理模型,模拟研究了采空区流场立体分布规律,并以O2体积分数为判别指标划分了采空区遗煤自燃危险区域;通过分析采空区遗煤空间分布规律及不同惰性气体的惰化特性,提出了综放工作面采空区复合惰化技术,即高位压注CO2和低位压注N2,并与单一气体惰化技术进行了对比研究。结果表明:复合惰化技术相较于单一气体惰化技术有着更好的防灭火效果;在工程应用中,各监测点CO体积分数在短时间内均降低到2.4×10^-5以下,压注惰气期间防灭火效果良好。     

煤矿CO2防灭火技术研究进展

CO2因其良好的惰化效果在煤矿防灭火中得到广泛应用,煤矿CO2防灭火技术是将气态、液态或固态CO2输运至井下发火区域的上风侧,依靠风流流动将CO2带入发火区域进行窒息防灭火。通过回顾国内外研究进展,对煤矿利用CO2进行井下防灭火的关键技术进行总结;从CO2防灭火工艺、惰化机理、降温效果以及CO2在采空区内的流动规律与分布规律等方面介绍领域内的主要研究进展;重点分析CO2防灭火工艺及其特点,并结合目前存在的问题探讨CO2防灭火未来可能的发展方向;最后对CO2防灭火技术的研究方向和发展趋势进行归纳和展望。     

工作面联络巷密闭气室注惰气密闭系统及防灭火方法

介绍了工作面联络巷密闭技术及材料与有关防灭火技术现状;阐述了矿井工作面联络巷密闭气室构筑,工作面联络巷注惰气密闭系统构成,工作面联络巷密闭气室注惰气密闭方法,工作面联络巷密闭气室注惰气密闭系统的防灭火方法研究;实践证明工作面联络巷密闭气室注惰气密闭系统及防灭火方法具有针对性和有效性及可靠性。     

焦坪矿区煤层自燃特点及防控技术研究

针对焦坪矿区高瓦斯易自燃厚煤层开采的实际开采条件,统计分析了该矿区近年来的煤自燃发火地点、规律及原因,同时以焦坪矿区4-2煤自燃发火规律为依据,结合矿井实际条件和各种防灭火技术的特点,以胶体防灭火技术和惰气防灭火技术为主要手段,因地制宜,合理地运用注惰气泡沫、堵漏、灌浆、注胶及矿井应急防灭火技术,有效的预防了该矿区煤自燃灾害的发生。     

深冷惰气浆液防灭火实验研究

为有效防治煤矿自燃火灾隐患,针对现有惰气防灭火技术降温效果差、输送工艺复杂等不足,开展深冷惰气浆液防灭火技术研究,自主设计了深冷惰气浆液制备及升温松散煤体降温实验系统,得到不同压注流量下实验箱中不同测点温度变化情况和CO和O_2体积分数变化情况。结果表明:在LN_2提供低温冷源的作用下,LCO_2(液态CO_2)在管道传输过程中与LN_2(液氮)混合,以固液气三相形式注入实验箱,迅速发生相变,有序结构受得破坏,吸收大量热量,箱体中空气和煤体温度迅速下降,大流量注入时防灭火性能更佳。通过对比单独注入LN_2和LCO_2时防灭火效果,得出惰气浆液防灭火技术兼具LN_2和LCO_2防灭火优点,降温降氧效果显著,防灭火效果优于LN_2和LCO_2。     

阻化防灭火综合技术设计及实践

为了预防15108综采面自然发火,对采空区遗煤状况进行了分析,通过高抽巷喷撒MgCl2阻化处理采空区后部浮煤、内错尾巷和防灭火措施巷钻孔压注MEA泡沫控制14#和15#采空区浮煤.结果表明,在实施阻化防灭火综合措施后,采空区CO浓度有明显下降,未有自燃迹象,效果显著.     

液态CO_2灭火技术在花山矿大采区封闭火灾治理中的应用

针对花山煤矿4238工作面在治理高冒区过程中发生的火灾,分析了发火过程、发火原因和治理难点。针对发火区域大采区封闭、地面不具备施工手段及灭火条件,难以进行直接灭火等特点,制订了"分次灌注液态CO2"的灭火方案。利用液态CO2的吸热、降O2、阻爆作用成功扑灭了花山煤矿4238工作面火灾。     

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。     

惰性气体在高瓦斯矿井大面积火灾中的应用

针对余吾煤业高瓦斯矿井N1203综采工作面发生的大面积外因火灾,提出了封闭火区并实施惰性气体N2和液态CO2进行灭火的措施。结果表明:注入惰性气体后大幅降低了封闭火区内的O2浓度和瓦斯浓度,极好地起到了抑爆作用,加速火区熄灭。     

联合注氮防灭火技术在黄白茨煤矿的应用

高瓦斯近距离煤层群自然发火防治问题一直是煤矿火灾防治方面的一项难题。工作面自然发火一般采取单一的灭火方式。针对煤矿自然发火,提出联合注氮的理念进行灭火,分析了氮气与液氮的灭火机理,并在黄白茨煤矿021005工作面进行了实施。对工作面注液氮、注氮气进行防灭火,随后获得的气体监测数据证明,防火效果较为理想,为高瓦斯煤矿近距离煤层群防灭火治理方面积累了宝贵经验。     

红旗煤矿1510辅助系统注氮启封火区技术研究

采空区发生煤炭自燃不仅会威胁到工人的安全,还会引发瓦斯爆炸,造成严重后果。注氮防灭火技术作为煤层自燃防治手段之一,可以降低采空区内部氧气的浓度,缩小氧化带范围,降低事故率。本文对红旗煤矿1510辅助巷火区治理工作的成功经验进行总结分析,分析了氮气防灭火作用原理,通过分析1510辅助巷火区注氮方案,观测注氮后的数据,分析注氮前后火区的变化规律,从而得到一套安全可靠的同类型火区的注氮防灭火技术。     

瓦斯与煤自燃并存危害条件下综放面防灭火技术研究

 瓦斯与煤自燃并存条件下的工作面发火危害是一种由多场耦合所引发的复合灾害，对此种灾害的消除，关键在于缩小适宜灾害发生的各个物理场的范围，使其交集为空集。针对陕西某矿10416综放工作面，建立了立体化瓦斯抽采、“抽-注”一体化灌注高倍数多相泡沫、目标注惰和有机固化泡沫充填封堵四位一体的防灭火技术体系，保证了隅角处瓦斯体积分数在0.5 %以下，CO不高于0.0024 %，回风流中瓦斯体积分数在0.1 %以下，CO不高于0.0003 %，架后20 m以深的采空区氧气浓度维持在10 %以下。     

基于均压通风与注浆耦合技术的综采工作面防灭火实践

由于富家凹煤矿1101工作面有害气体(瓦斯和CO2)含量较高,超限可能性极大,且煤层属于自燃煤层,与有害气体结合极易发生煤层自燃、甚至爆炸,因此在总结目前国内综采工作面防灭火技术优缺点的基础上,提出基于均压通风与注浆技术相耦合的防灭火技术。实践表明该技术使工作面有害气体浓度和采空区温度都降低到了临界值以下,从而保证了工作面的安全生产。     

基于惰气发生装置的独头巷道远距离直接灭火技术研究

为安全快速处理煤矿井下独头巷道火灾,采用降低火灾区域内的氧气含量,使火源缺氧达到灭火的原理,利用DQP-200型惰气发生装置产生的惰气,通过与独头巷道掘进工作面风机处风筒相连或通过独头巷道掘进工作面风机直接吸入惰气,将惰气运送至火区,替代新鲜风流对掘进面进行正常通风,在维持掘进面风量不变、瓦斯浓度不在爆炸范围内的前提下,使火源缺氧窒息,达到远距离直接灭火的目的。经过多次试验和对惰气发生装置和风机风筒的改进,最终利用惰气发生装置和风机风筒的有机结合,实现了独头巷道远距离灭火。此灭火技术的成功应用,使处理煤矿独头巷道火灾更加快速有效、安全可靠,同时为处理煤矿井下独头巷道火灾提供了新的灭火原理和研究方向。     

矿井火灾防治材料研究现状及展望

针对当前煤矿领域严重的火灾事故,综合论述了目前矿井常用的惰化气体类、阻化剂类、凝胶类等防灭火材料,通过分析其防灭火特性及应用特性,阐述现有煤矿火灾的防治方向,为未来矿井火灾防治材料的研究提供参考,同时展望了未来矿井火灾防治材料的发展方向,即应向防治结合的复合类、绿色环保型材料发展,应具有流动性强、抗压强度大等优点。