三相泡沫采空区防灭火机理及在大佛寺矿的应用

介绍了一种新型的三相泡沫材料来防治采空区煤炭自燃,研究了三相泡沫防治采空区煤炭自燃的机理,并阐述了三相泡沫防灭火技术在大佛寺矿应用的制备流程和主要参数。     

三相泡沫在综放工作面采空区渗流特性的数值模拟研究

为研究三相泡沫在采空区渗流范围特征,运用计算流体动力学理论建立了三相泡沫在采空区渗流的数学模型,模拟了三相泡沫在综放工作面采空区的渗流过程,得出了三相泡沫渗流范围的理论值,分析了三相泡沫渗流特性的主要影响因素。研究表明：模型特定边界条件下三相泡沫在采空区堆积高度为3.62 m,堆积最高点位于灌注预埋管出口的上方;三相泡沫沿采空区走向的覆盖宽度为36.9 m;三相泡沫的堆积高度和扩散宽度受煤层倾角和灌注流量的影响显著。     

风速对采空区注三相泡沫影响的Fluent模拟研究

三相泡沫作为一种成熟的防灭火材料常用于井下火灾的防治。为了研究工作面进风巷风流速度对从地面向采空区垂直钻孔注三相泡沫的影响,运用Fluent流体力学软件对从地面向采空区垂直钻孔注三相泡沫的过程进行数值模拟。模拟结果表明,风速和三相泡沫注入速度不同的条件下,三相泡沫在采空区的扩散和堆积效果有明显的差别。在此基础上,通过观察比较三相泡沫在采空区堆积的体积分数云图,系统分析了工作面风流速度对从地面向采空区垂直钻孔注三相泡沫后泡沫在采空区扩散堆积的影响,为采空区注三相泡沫防灭火现场物理参数的确定提供了理论依据。     

三相泡沫防灭火技术在彬长矿区的应用

重点介绍利用三相泡沫材料防治采空区煤炭自燃,阐述了三相泡沫防治采空区煤炭自燃的机理以及该技术在彬长矿区矿井应用情况、取得的效果和主要参数。     

防灭火三相泡沫在采空区中稳定性的模型试验研究

为研究氮气防灭火三相泡沫在采空区的稳定暨固氮特性,设计试验,采用自制的煤岩颗粒模拟采空区多孔介质,首次应用气体分析法研究了含氮气泡沫在多孔介质中的稳定性,解决了由三相泡沫在多孔介质中赋存状态的不可视性而带来的不能直接观察其稳定时间的难题,考察了三相泡沫在多孔介质中的稳定时间,分析了其影响因素。结果表明:三相泡沫在采空区多孔介质中具有较长稳定时间,可达11h以上;稳定时间除与三相泡沫基液浓度有关外,还受多孔介质空隙率的影响,空隙率大稳定时间短,反之稳定时间较长。最后分析了三相泡沫在采空区稳定性对其防治煤炭自燃特性的影响。     

三相泡沫防灭火技术在陈家山煤矿的应用

三相泡沫防灭火技术是将气、固、液三相介质经发泡后形成的大量泡沫注入采空区或火区,覆盖在浮煤上,有效地抑制煤的氧化。三相泡沫在铜川矿务局陈家山煤矿的成功使用,有效地预防了综放工作面采空区遗煤的自燃发火,实现了安全生产,进一步证实了三相泡沫具有降温、阻化、惰化、抑爆等综合防灭火性能。     

高倍阻化泡沫技术在平朔东露天矿空洞火区治理中的应用

分析了东露天矿小窑采空区火区的成因和发展特性,提出了采空区火区分布范围广、发展速度快、动态变化性高和易复燃等基本特点,阐明了露天矿小窑采空区的快速动态变化性和火源蔓延立体化等特性。同时,分析了高倍阻化泡沫技术原理及灌注工艺,并应用在火区治理过程中。结果表明,高倍阻化泡沫技术较三相泡沫制备更容易、发泡倍数更高、泡沫量更大,更适合大空间采空区空洞火区治理。     

应用三相泡沫技术防治大倾角俯采综放工作面煤炭自燃

分析了大倾角俯采综放面采空区防治煤炭自燃的难点,介绍了新型防灭火材料—三相泡沫的组成及其利用黄泥(粉煤灰)的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温特性来进行综合防灭火的特点,分析了其良好的堆积性、挂壁性以及在大倾角俯采工作面的应用中不会发生溃浆的优点。介绍了灌注三相泡沫的工艺流程和主要技术参数,结合在N2703俯采综放工作面应用实践,对比了三相泡沫灌注前后取样气体中CO、O2浓度以及采空区温度的变化结果。现场应用表明三相泡沫防灭火技术性能优越,适用于防治大倾角、俯采综放工作面的煤炭自燃灾害。     

三相泡沫在采空区渗流特性的数值模拟

运用Tluent软件结合大兴矿703工作面建立了采空区多孔介质标准湍流模型,通过对注入泡沫材料属性的设置及初始条件、边界条件的限定,模拟得出了三相泡沫在采空区内的渗流特性;通过改变泡沫初始流速及压注泡沫的位置,找出了最优方案,此时泡沫渗流扩散范围最广,防火效果最佳。     

三相泡沫防灭火机理研究及应用

煤炭自燃是影响我国煤炭工业健康发展的主要因素。文章针对采空区防治煤炭自燃技术存在的不足,介绍了三相泡沫技术原理,并将其用于实践,成功处理了天安煤业有限公司四矿采空区煤层自燃事故,并分析了三相泡沫实际使用效果,发现三相泡沫具有很多独特的优点,能够方便快捷地治理矿井的自燃事故。