采空区漏风对煤自燃危险性的影响

为了了解潞安温庄煤矿采空区漏风量的增加对采空区煤自燃的影响,进行了采空区自燃"三带"的测定,根据O2浓度和CO浓度的变化趋势,分析了采空区煤炭自燃危险性的变化。结果表明:温庄煤矿采空区漏风量的增加导致自燃"三带"的宽度变大,但煤自燃的危险性降低。     

石圪节矿预防采空区煤自燃的研究

为了减少采空区遗煤自燃的危害,对石圪节煤矿15#煤层工作面邻近采空区的遗煤自燃进行研究,分析了采空区遗煤自燃的条件及影响因素,结合15#煤层自燃的特点,采取加快工作面推进速度及工作面风量控制的措施,有效预防了采空区遗煤自燃。     

7201综放面采空区煤炭自燃特征及其控制

7201工作面是龙固煤矿首采综放面，针对7201综放面煤层易自燃、回采过程中存在工作面过断层、工作面面长加大接面等影响正常回采速度煤层的现实条件，结合矿井的现实条件，在理论分析和实验研究基础上，确定了高温热源的位置，及时采取了均压通风、顶板走向长钻孔压注阻化液、设置隔漏风墙、气雾阻化及煤柱预注阻化液等综合防治煤炭自燃措施，有效抑制了工作面采空区煤炭自燃，实现了易自燃煤层综放安全开采。     

用砌筑防漏墙的方法防止采空区遗煤自燃

本文从理论上提出了采空区漏风通道的新概念，将其分为能自燃漏风通道、不自燃小漏风通道、不自燃大漏风通道３种。并将采空区分为“Ｕ”形漏风区、小漏风区、中漏风区与大漏风区４区。跳出了国内外学者长期沿用的三区分法，使之与采空区的实际自燃点分布更为一致。还介绍了防漏墙的设计参数与现场应用情况     

浅埋深易自燃厚煤层工作面防灭火技术

鉴于浅埋深易自燃厚煤层工作面火灾防治难题,以郭家湾煤矿51103综采工作面为例,综合分析了采空区遗煤自然发火危险因素,建立了基于采空区气体和温度监测为手段的自然发火预测预报系统,提出了"封堵漏风、预防性注浆、低流量注氮"的综合防灭火技术措施,为浅埋深易自燃厚煤层工作面的安全开采提供了宝贵的实践经验。     

基于惰化与降温的采空区注液态惰气优化研究

为节约成本,使用廉价的液态二氧化碳替代成本较高的液氮进行采空区注惰,在束管监测采空区注液氮前后自燃“三带”的基础上,通过数值模拟方法,对比采空区单独注液态二氧化碳与液氮,结果发现,液态二氧化碳惰化效果优于液氮,但降温效果较液氮差,确定使用液态二氧化碳与液氮联合注惰的优化方案。研究表明,采空区在使用液氮与液态二氧化碳联合注惰时,通过不同比例的液氮与液态二氧化碳混合后对采空区惰化及降温效果的对比,使用40%的液氮与60%的液态二氧化碳联合注惰,可兼有液氮降温与液态二氧化碳惰化的效果,现场监测效果与模拟结果相近,注惰成本节省了一半,经济效益显著。     

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。     

综放工作面采空区煤自燃过程的动态数值模拟

综放工作面采空区浮煤自燃主要取决于浮煤厚度，氧浓度，漏风强度，工作面推进速度和自燃发火期5个参量，工作面正常生产时，采空区自燃三带处于一个动态的稳定状态。根据综放工作面采空区自燃发火特点，将松散煤体自燃发火数学模型简化，建立了综放工作面采空区湿度变化的动态数学模型，用计算机动态模拟采空区浮煤自在升温过程，对时反映采空区温度分布状态及其动态变化规律，对采空区浮煤自然危险性进行超前预测，指导综放工作面的安全生产。     

综放采空区煤自燃阻化泡沫防治技术研究

基于综放采空区空间大,自燃危险区域立体分布的特点,在煤自燃机理研究成果的基础上,首次提出了羟基型高效阻化泡沫技术,并从宏观和微观角度分析考察了阻化泡沫的阻化效果及阻化机理。同时,构建了高效阻化泡沫防灭火系统,并在大佛寺煤矿40106综放工作面运用,有效防治了综放采空区遗煤自然发火,解决了综放大空间采空区自燃隐蔽火源的防治难题。     

预防高地温深井煤自燃的阻化惰泡防灭火技术

为预防高地温深井煤自燃,提出了灌注阻化惰泡防灭火技术,介绍了阻化惰泡的组成及防火机理,采用程序升温,对比分析了煤样经阻化隋泡溶液处理前后CO产生率与耗氧速率比值随温度的变化情况,经现场工业性试验,利用预埋束管采集处理区域气体,分析CO浓度的变化。结果表明:原煤样氧化加速临界温度为60℃,处理后煤样氧化加速临界温度是110℃,通过拟合公式预测当煤温超过174℃时,处理后的煤样氧化性强于原煤样,在稳泡期内能够减少采空区CO的产生。因此,阻化惰泡能够延长煤自燃进入化学吸附阶段的时间,对预防高地温深井采空区煤自燃火灾优势明显。     

采空区煤自燃危险因素灰色关联性分析

采空区煤自燃是煤矿的主要灾害之一,由于引起采空区煤自燃的因素隐蔽性较高,关键引发因素也很难确定,这对煤自燃灾害的防治带来很大困难。根据灰色理论,建立了影响因素关联性评价模型,从系统角度出发,分析了危险因素的关联性,实践证明,该方法可以定量分析危险因素间的相互作用以及由此呈现的主次关系,对于辨别影响采空区煤自燃的主要因素,并有针对性的采取措施具有重要的指导意义。     

实际条件下采空区浮煤自燃影响因素分析

从理论上对实际条件下采空区煤自燃的主要影响因素进行了分析，并对诸因素如何影响自燃过程发展进行了探讨。     

采空区煤自燃的多场耦合作用研究

为研究采空区煤自燃致灾过程,以煤自燃多场耦合机理为理论基础,综合论述流-热耦合、热-化耦合及流-化耦合的研究现状,通过采空区耦合模型引出渗流场、化学场及温度场的控制方程,并对其耦合过程进行分析。结果表明:煤自燃是由煤氧复合反应、渗流过程及热风压作用共同耦合而成。因此,煤自燃是采空区渗流场、化学场和温度场共同耦合作用的结果。     

大倾角易燃厚煤层自燃预控技术

针对大倾角易燃厚煤层采煤工作面自燃危险区域范围大、漏风严重、火源点隐蔽性强等特点,根据某矿易燃厚煤层采煤工作面的实际情况,首先通过对煤层煤样进行氧化升温试验,确定了煤炭自燃预测指标气体,结合对大倾角易燃厚煤层自燃规律的分析,最终确定了自燃预测预报、工作面超前惰化煤体、采空区惰化和火区快速处理技术相结合的煤炭自燃预控技术,有效保障了大倾角易燃厚煤层采煤工作面的安全高效开采。     

高压矿23040（Ⅱ）同采空区遗煤自燃的处理与效果分析

以平顶山矿务局高庄矿２３０４０（Ⅱ）工作面采空区一起遗煤自燃的处理为例，对处理采空区遗煤自燃的技术关键、具体措施及其效果进行了分析。     

实验模拟采空区煤自燃早期气体释放规律研究

为探究煤矿采空区煤自燃早期气体释放规律,预防采空区火灾,采用实验室模拟采空区不同氧浓度下煤氧化升温过程。实验设计煤样在17%、14%、12%、8%氧浓度气流下进行程序升温。研究结果表明:在220℃温度以下,煤体释放CO、CH4和CO2气体量与煤温成正相关,在12%氧浓度与14%氧浓度间煤的自燃能力被明显抑制;采用CO2/CO比值与煤体温度关系进行指数函数式拟合采空区煤自燃早期较为准确。     

综放采空区遗煤自燃高效阻化泡沫防治技术

为解决综放工作面采空区遗煤自燃的问题,在分析煤中活性基团反应过程的基础上,提出了基于羟基型阻化剂的高效阻化泡沫防灭火技术,并对其阻化性能进行了效果考察:阻化剂将煤样交叉点温度延迟了37.6℃;煤中活性基团(甲基、亚甲基)的氧化得到遏制.构建了高效阻化泡沫防灭火系统,并在大佛寺煤矿40106综放工作面得到了应用,成功扑灭采空区隐蔽火源,24 h内将CO体积分数控制在24×10-6以下,火区熄灭后没有出现复燃迹象.     

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。     

易燃厚煤层采空区自燃三带分布特性及防灭火技术

通过在采空区预埋束管进行取样,检测采空区内气体成分随工作面推进进度变化情况,确定出孙家沟煤矿13304采面采空区煤自燃"三带"分布特性,获得采空区自燃带宽度范围。当工作面出现CO异常时,采用了工作面降风均压、自燃带埋管注氮、上下隅角封堵减漏风的综合防灭火措施,取得了良好的防灭火效果。