平煤一矿丁5-32140工作面自然发火期及采空区自燃“三带”研究

以平顶山天安煤业股份有限公司平煤一矿丁₅-32140综采工作面为研究背景，对该工作面的煤样开展程序升温实验，根据建立的最短自然发火期数学模型，结合程序升温实验的气体特征，计算出丁₅煤层的最短自然发火期。通过对丁₅-32140综采工作面采空区气体的现场监测，采用氧体积分数法确定出该工作面采空区自燃“三带”的具体范围。结果表明：丁₅-32140工作面煤层的最短自然发火期为45.9 d;该工作面采空区遗煤自燃“三带”的范围特征为：散热带0～31.2 m,氧化带31.2～117.2 m,窒息带大于117.2 m;根据氧化带范围与最短自然发火期的比值可知，丁₅-32140工作面防止自然发火的安全回采速度为51.6 m/月。     

综放工作面推进缓慢时期防灭火技术实践

综采放顶煤工作面由于开采工艺特殊,致使采空区留有大量的遗煤,存在遗煤自然发火隐患;本文以四老沟矿8106工作面为实例,在回采过程中因顶板破碎推进缓慢,同时采空区冒落不好漏风严重等原因,导致采空区CO浓度呈上升趋势,表明采空区发生了煤炭氧化反应;通过采取采空区堵漏风、改变工作面通风方式等措施,采空区一氧化碳浓度上升的隐患得到有效控制;确保了工作面的顺利回采,避免了因可能发生采空区遗煤自然发火而造成重大损失;为今后大同矿区石炭二叠系煤层的安全开采积累了经验,值得借鉴。     

斜沟煤矿18112综采孤岛工作面控制风量防灭火技术研究

为了防治斜沟煤矿8#煤层18112综采孤岛工作面采空区遗煤自然发火,从煤的活性自由基角度分析了煤炭自燃机理,并基于采空区自燃"三带"划分标准和数值模拟的方法,采用流体力学COMSOL计算软件,研究了孤岛工作面在不同进风量时采空区氧化升温带的变化规律,确定氧化升温带的范围;通过回归分析方法得到工作面供风量与氧化升温带宽度的回归方程。研究结果表明,采空区漏风是导致18112孤岛工作面采空区自然发火的主要原因;氧化升温带宽度随着工作面供风量的增加而变大。实施以风治火技术后,18114回风密闭墙内CO浓度由开始超过20×10-6降至5×10-6左右,表明运用以风治火技术防治斜沟煤矿采空区遗煤自燃是可行的。     

张集北矿采空区"三带"宽度的测定

张集北矿用在14128综采面上下风巷预埋束管和热电偶方式,实测了采空区浮煤实际条件下氧浓度场、氧化产物和浮煤温度随回采推进的分布和变化规律,抽取采空区气样,测定使用采空区气体变化情况,分析采空区氧气浓度沿工作面走向的分布规律,确定采空区遗煤氧化的"三带"宽度,找出工作面推进速度与采空区遗煤处在氧化带时间的关系,为工作面安全回采提供指导.     

易自燃煤层综放面采空区自燃“三带”的观测与研究

通过对综放面进行采空区自燃"三带"的观测与分析研究,确定"三带"分布范围,为确定工作面在开采过程中不致采空区自然发火所需的最低推进速度以及预测和制止采空区遗煤自然发火提供科学依据。     

综放面采空区遗煤自然发火特点及环境分析

根据综采放顶煤开采技术的开采特点及现场调查和观测,总结出综采放顶煤工作面采空区自然发火的主要特点。在分析综放开采条件下采空区煤体所处环境的基础上,通过对采空区浮煤厚度、松散煤体空隙率、采空区漏风强度、工作面推进速度、采空区围岩原始温度等关键因素的分析研究,指出采空区遗煤所处环境的变化将会引起浮煤自燃过程的动态变化。     

架后充填沿空留巷工作面自然发火综合防治技术

小青矿E1404综采工作面为架后充填沿空留巷工作面,存在工作面推进速度较慢、沿空留巷墙漏风等与正常综采工作面不同的自然发火隐患。为防止采空区遗煤自然发火或E1403老采空区漏风自然发火,采取了合理配风、留巷墙喷浆漏、采空区喷洒阻化剂、充填河砂、采空区注氮等一系列综合防火措施,杜绝了自然发火事故发生,确保了小青矿E1404工作面安全顺利回采。     

近距离煤层群开采沿空留巷工作面防灭火技术研究

针对3506综采工作面沿空留巷期间采空区遗煤自然发火危险性大的问题，结合现场情况制定以减少漏风、注氮、灌浆以及强化监测为主的防灭火技术措施，并进行工程应用。通过留巷段缝隙封堵及喷浆、地面漏风裂隙封堵以及采面上下端头砌筑挡墙等方式减少采空区内漏风量；回采期间综合人工监测、安全监控系统以及束管监测等方式实现采空区遗煤自然发火预警；当有自然发火征兆时即快速进行注氮、灌浆。现场应用后，3506综采工作面回采期间回风流中CO体积分数最高控制在10×10^-6以内，采空区遗煤自然发火问题得以较好解决，采用的防灭火技术措施可为采面煤炭安全高效回采创造良好条件。     

浅谈高瓦斯综放面采空区自然发火的综合防治

高瓦斯易自燃煤层综采放顶煤工作面回采期间采空区瓦斯抽放,使采空区三带发生了变化,合理采取综合防灭火措施,预防采空区煤炭自然发火。     

综采放顶煤工作面采空区注氮防灭火工艺的实践

阐述了综采放顶煤工作面采空区"三带"的分布规律,分析了采空区自然发火的主要原因,详细论述了综采放顶煤工作面采空区注氮防灭火工艺以及无煤柱开采条件下旁路式注氮防灭火工艺。     

综放开采采空区自然发火规律实测分析研究

为了研究工作面采空区自然发火规律,采用沿综放工作面全面布点测定方法,对朱仙庄矿873综放工作面采空区气体成份与温度变化规律综合分析,并结合数值模拟确定综放工作面自燃"三带"的分布范围;还发现各测点在距工作面3～11 m处,有自热氧化现象发生;873工作面采空区压实条件较好,供氧比较微弱,很难氧化自燃;综放工作面推进度只要大于24-n/月就不会发生自燃,因发火期为3～6个月,最短为25 d;这些结论为预防采空区煤炭自燃提供了科学依据.     

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。     

综放工作面注氮条件下采空区自燃“三带”划分

利用束管监测系统监测汾源煤业5-102综放工作面采空区氧气浓度变化情况,按照标准对综放工作面采空区自燃"三带"进行划分,并计算综放工作面的安全推进度,为工作面实现安全回采提供技术保障。监测结果表明,目前5-102综放工作面平均推进度为1.2 m/d。因此,工作面在采取开放式、连续性注氮措施的情况下,采空区自然发火危险性较低。     

综放工作面停采期间防灭火技术研究与应用

潞宁煤业侏2煤为Ⅱ级自燃煤层,为保证22116综放工作面撤架期间的稳定,采用氧气体积分数法划分了采空区自燃的“三带”,防灭火的重点为停采线后方170 m范围内的散热带和氧化带。通过采取以采空区封闭、两巷注浆和采空区持续注氮为主的综合防灭火措施,22116工作面支架回撤期间,未监测到采空区遗煤的自然发火征兆,取得了较好的效果,实现了工作面的安全顺利回撤。     

上隅角埋管抽放前后采空区瓦斯运移规律研究

针对新安煤矿14211沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,对综放开采工作面采空区瓦斯运移规律进行了研究。根据CFD数值模拟的理论,建立采空区瓦斯渗流的三维非均质模型,并得到了模型中相应参数的确定方法。利用Fluent数值模拟软件,对比分析了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯有无情况下的采空区瓦斯运移及浓度分布规律。模拟结果表明:通过上隅角瓦斯抽放可平均减少42%的上隅角和采空区的瓦斯,有效解决了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯积聚问题,从而保障了综放开采工作面的安全生产。     

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。     

下分层上覆采空区过渡到实体煤开采技术

通过对综采工作面下分层上覆采空区块段过渡到实体煤块段开采技术进行探索,采取"追机移架"和"端头穿棚"方案,成功解决了下分层工作面上覆采空区块段顶板控制难题。创新采用"迎面斜交钻孔和上行穿层钻孔"及上隅角联合抽放瓦斯治理技术,杜绝采面推进到实体煤块段的瓦斯超限问题,并采取措施防止煤炭自燃。     

特厚煤层大采高综放开采工作面的安全保障技术

通过对特厚煤层大采高综放面瓦斯分布、涌出规律及"三带"的研究,提出大采高综放面瓦斯等灾害治理新技术,为大采高综放面开采提供安全保障,改善作业环境,为实现大采高综放面安全、高产、高效提供技术支撑。     

高瓦斯大倾角综放工作面自燃火灾的治理技术

针对兴安煤矿综采一队工作面开采煤层的特点,总结分析了高瓦斯大倾角综放工作面自燃火灾的特点和治理方案。通过钻孔向采空区充灰,向顶板巷、回风道打钻注灰的综合治理方案,处理综放工作面自燃发火。     

浅谈“U+高抽巷”通风系统下采空区瓦斯分布规律

本文以王庄煤矿9105综采工作面为例,结合工作面实际情况,基于FLUENT软件,通过理论分析和数值模拟的方法,对9105综采工作面"U+高抽巷"瓦斯抽排条件下采空区的瓦斯分布规律进行分析,为进一步提升王庄煤矿瓦斯治理效果提供参考。