153302工作面采空区自燃“三带”分布研究

为有效防止采空区煤炭自燃,在153302工作面回风巷铺设束管采集采空区气体,利用M-9000型燃烧分析仪测定分析采空区气体样本的成分,根据实测采空区氧含量分布规律和计算机数值模拟结果,掌握了采空区自燃三带宽度,计算出工作面最小推进度为0.7 m/d,研究结果为矿井制定内因火灾防治措施提供理论依据。     

基于Matlab采空区自燃“三带”的分析

针对目前沿工作面两巷布点不能很好地观测采空区自燃“三带”分布的问题,提出沿工作面全线布点的方法观测采空区自燃“三带”,选取一个试验工作面进行自燃“三带”观测,观测数据包括O2、CO2、CH4浓度和温度。利用Matlab得出采空区内O2、CO2、CH4浓度和温度的立体分布和等值线图。以O2作为划分自燃“三带”的指标,利用Matlab得出采空区自燃“三带”的分布范围,并且从图上得出各个测点的自燃“三带”范围。最后,利用O2、CO2、CH4浓度和温度进行叠加,得出采空区危险区域的范围。     

综放工作面连续注氮下采空区气体分布及 “三带”变化规律

介绍了同煤集团塔山矿8202综放工作面开采过程中,采用埋管、连续注氮方式向采空区注氮,防止采空区遗煤自燃。同时在采空区预埋束管,测量连续注氮前后各测点氧气和一氧化碳浓度的变化,并结合采空区遗煤自燃理论,得出了采空区自燃“三带”的分布变化。结果表明：综放工作面采空区在连续注氮下,氧气浓度随采空区深度的增加明显降低,最终稳定在5%左右;一氧化碳浓度随采空区深度的增加稳定在50×10 -6以下;注氮量越大,氧气和一氧化碳浓度下降的幅度越大;由于工作面供风量和漏风量都较大,对散热带宽度影响不大,氧化带在注氮后缩短了约60 m,窒息带前移了约70 m。     

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。     

煤矿采空区温度和气体成分自然发火“三带”的研究

在煤矿沿采空区两巷布置测点,对采空区温度和气体成分变化规律分析研究,确定唐口煤矿2307综采工作面自燃"三带"的范围,为防治井下煤炭自燃提供科学依据。     

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。     

浅埋藏煤层长综放面采空区自燃“三带”分布研究

利用采空区流场数学物理模型,基于COMSOL数值软件模拟了采空区氧浓度与漏风速度分布,采用氧气浓度划分法和漏风风速划分法相结合的方法划分自燃"三带",并通过现场监测"两道"氧浓度验证其可靠性。结果表明:长综放工作面采空区在"两道"漏风严重,氧化升温带在进、回风巷分布范围较广。     

特厚易自燃煤层综放开采采空区防灭火技术

针对特厚煤层综放开采过程中工作面推进速度慢、采空区遗煤量大、漏风严重、极易自燃的特点,建立特厚煤层综放开采采空区渗流及扩散数学模型。利用富力矿-380 m前部22#层采空区的特征,对该特厚煤层采空区作出相应的假设,对该工作面采空区自燃“三带”进行划分,最终确定氧化带为采后距工作面25~60 m的范围。根据模拟结果,采取注氮注浆防灭火措施,取得较好的效果。利用该工作面现场数据进行数据拟合,验证防火措施效果,较好地达到防灭火的目的。     

大倾角综放面采空区自燃“三带”分布规律研究

为研究大倾角综放工作面采空区自燃"三带"分布规律,首先建立了采空区流场的数学物理模型,然后利用Fluent对采空区自燃"三带"分布进行了模拟,并分析了不同风量对采空区自燃"三带"范围的影响。结果表明:采空区自燃"三带"具有三维空间分布特性;进、回风侧氧气浓度下降趋势不同,且进风侧自燃危险区域靠近采空区中后部,回风侧自燃危险区域紧靠工作面上隅角;单一改变风量大小对氧化带宽度的变化影响较小。     

不连沟煤矿巨厚煤层综放开采覆岩运移规律研究

 为了研究在内蒙古地区比浅埋煤层埋藏更深煤层在开采过程中的覆岩运移特征,以内蒙古不连沟煤矿F6201综放面为工程背景,运用理论分析和现场观测相结合的手段,对其矿压显现与覆岩运移规律进行了研究。研究表明：F6201工作面亚关键层(基本顶)属台阶岩梁结构,呈现滑落失稳形式;主关键层垮落滞后于基本顶破断,同样以滑落失稳形式出现。由于主关键层与亚关键层破断的不同步性,导致工作面来压步距出现大小间隔现象。     

浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域判定

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。     

双指标划分易燃厚煤层综放面采空区自燃“三带”

针对易自燃厚煤层综放面采空区,采用氧浓度指标和漏风风速指标划分了采空区自燃三带范围。应用FLUENT软件,通过建立采空区模型,设定模拟参数,采用漏风风速指标划分出采空区氧化带范围为18~93 m。通过在采空区进回风巷各铺设150 m束管,布置10个测点,经过50 d井下采样实验室色谱分析,采用氧浓度指标划分出采空区氧化带范围为20~93 m。2种指标划分自燃三带误差在合理范围内,最终确定采空区氧化带范围为18~93 m。     

综放工作面采空区自燃及防治措施

汪家寨煤矿X41103工作面生产初期瓦斯涌出量及瓦斯浓度均较低,但由于回风巷冒落的松散煤体遗留在采空区,在瓦斯抽采系统的负压作用下,导致采空区发生煤炭自燃,针对此问题,首先采用干粉灭火器以及防尘水直接扑灭回风隅角及往外5 m范围自燃煤炭及烧红的瓦斯管;其次利用瓦斯抽放管向采空区灌水灭火;最后采取打钻至煤层顶板向自燃区域注水熄灭火源及注罗克休泡沫充填隔绝采空区煤炭空隙等措施,成功地处理该采空区煤炭自燃事故。通过对该次自燃事故的原因分析,从技术措施和管理措施方面对防治采空区煤炭自燃进行了说明。     

下覆煤层综放工作面采空区自然发火规律研究

针对淮北青东煤矿突出煤层群上保护层开采过程中下覆被保护厚煤层综放工作面采空区自然发火防治问题,理论分析了下覆被保护厚煤层综放工作面采空区漏风特征,在828工作面沿采空区两顺槽布点,对采空区温度及多组气体浓度进行测定,确定该工作面采空区自燃"三带"的范围,根据测试结果分析了推进速度、注氮工艺对采空区自然发火规律的影响,为防治该类条件下煤炭自燃提供科学依据,保证了工作面的安全回采。     

巨厚煤层分层放顶煤工作面自燃防治方法探讨

分析了新疆准东二号矿井平均厚度53 m的巨厚自燃煤层的自燃危险性,结合分层放顶煤工作面巷道布置、开采工艺和通风系统能力等条件下可能出现的自燃特点,参考类似条件煤层和矿井开采应用的自燃防治技术,对适用的自燃防治技术和方法进行了探讨。     

综采放顶煤工作面煤层自燃防治措施

针对华丰煤矿大倾角综采放顶煤工作面的特点,介绍了预报和预防煤层自燃发火的综合技术措施。预报措施主要是监测采空区内一氧化碳气体浓度、分析井下气体自燃指标、查找煤体氧化异常点,预防措施主要采取向采空区注氮、注水、注浆,在上隅角注胶封堵漏风以及控制工作面通风量等方式。     

易自燃煤层综放工作面回撤期间综合防灭火技术

针对羊场湾煤矿Y162综放工作面的煤层自然发火期仅23 d,存在自燃隐患,基于羊场湾煤矿Y162综放工作面长度300 m、回撤中利用轨道提升等复杂情况,在加强煤自燃预测预报的基础上,为缩短回撤时间,采取筑沙袋墙、充填地表裂隙等措施减少采空区漏风,同时在回撤期间通过2道埋管、架间打钻向采空区实施注胶、注氮及灌浆等综合防灭火措施,回撤期间工作面CO体积分数保持在24×10-6以下,保证了该工作面的顺利、安全回撤。     

塔山煤矿特厚煤层综放开采关键技术

为了安全高效开采塔山煤矿石炭系特厚煤层,针对3-5号煤层为典型的合并煤层、厚度大、结构复杂、顶板岩性变化大,煤层自然发火期短的特点,通过实施合理的巷道布置、有效的巷道支护、高压注水软化顶煤顶板、采空区预防性灌注三相泡沫防火、综合矿压监测等技术措施,克服了影响工作面生产的不利因素,保证了8102采煤工作面的安全高效生产.