“一面四巷”综放工作面遗煤氧化规律及防治技术研究

本文以阳煤五矿布置有高低抽采巷的综放工作面为工程背景,采用现场实测、数值计算等方法,研究分析工作面在推进过程中,采空区内温度、瓦斯、氧气和一氧化碳气体浓度变化,确定综放工作面的采空区自燃"三带"范围。采用注氮的方式抑制采空区遗煤氧化,通过布点观测,得出注氮之后采空区内温度峰值下降8℃,一氧化碳峰值浓度下降了5ppm,采空区内氧化带范围减小,表明采用注氮方式对抑制采空区遗煤氧化具有良好的效果。     

易自燃特厚煤层综放面瓦斯涌出规律分析及其治理

在对易自燃特厚煤层综放工作面瓦斯涌出规律进行分析的基础上,提出综放工作面应采取立体网络式抽放方式,有效解决了工作面采空区瓦斯问题,结合下隅角注氮、上隅角或高位注浆等防灭火措施综合治理采空区瓦斯与防灭火等安全问题,保障了综放工作面安全、高产高效生产.     

双U型通风系统综放开采采空区瓦斯分布规律

利用矿用移动式束管采样、色谱分析系统对成庄矿5303双U型通风系统综放工作面采空区进行定期采样分析、随工作面推进分阶段释放示踪气体测定采空区气体流场、应用CFD模拟技术对采空区瓦斯分布进行数值模拟。模拟结果表明：双U型通风综放工作面在正常生产情况下,高浓度瓦斯在采空区深部沿回风侧逐渐汇集,形成瓦斯富集带,瓦斯浓度最高可达70%;现场实测表明采用CFD模型模拟得到的双U型通风系统综放工作面采空区瓦斯分布规律与现场实测结果相吻合,模拟结果为制定采空区瓦斯抽放措施提供了科学依据。     

基于CFD技术优化综放工作面采空区注氮参数

研究综放工作面采空区气体流场运移规律对有效预防自然发火、提高煤矿火灾事故防治水平具有重要意义。借助于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值软件,模拟李阳矿15103综放工作面注氮前后采空区二、三维流场氧气分布规律,分析不同位置注氮对采空区内氧气的运移规律的影响,得出在工作面后150~200 m的范围内注氮可以达到较好的惰化采空区效果。     

防治放顶煤综采采空区瓦斯涌出的探讨

老虎台矿在采用放顶煤方法进行综采试验时,上隅角、上顺槽回风流中瓦斯浓度经常超限,影响正常生产。为了治理这一重大安全隐患,该矿根据综放工作面和采空区瓦斯涌出的规律采用了钻孔抽放瓦斯、采空区埋管抽放瓦斯、注氮隔离抽放瓦斯及调压增阻控制瓦斯涌出等方法有效地防治了采空区瓦斯向工作面涌出的问题,保证了放顶煤综采的正常生产。     

某矿2306工作面采空区遗煤自燃及瓦斯灾害治理方案

为排除某矿2306工作面采空区遗煤自燃对该工作面的威胁,提出了采空区注氮及瓦斯抽放相结合的技术方案对采空区氧气及瓦斯浓度进行稀释,并根据工作面实际情况对钻孔布置方案进行了设计。结合Fluent数值模拟分析方法,对该方案的实施效果进行了讨论。结果表明:采空区注氮与瓦斯抽放相结合的技术方案,可使得采空区内大部分区域的氧气浓度降至10%以下,瓦斯浓度降至9%以下,对于采空区遗煤自燃及瓦斯异常涌出的防治效果优于单独进行瓦斯抽放或注氮。     

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。     

浅谈综放工作面仰采时上隅角瓦斯治理

针对综放工作面仰采时易导致工作面及上隅角瓦斯含量增加的情况,分析了造成上隅角瓦斯含量增加的4个原因。结合蒋家河煤矿综放工作面仰采的实践,总结出了上隅角尾巷内抽放、调节风量、上隅角和下隅角封堵、减少采空区注氮量等控制上隅角瓦斯浓度的方法,取得了较好效果。     

基于采空区自燃“三带”测定优化注氮参数

为了防止综放工作面采空区遗煤自燃,提高注氮防灭火效果,合理确定出注氮参数。基于煤炭自燃理论及采空区O_2浓度变化规律,利用在采空区预埋氧气传感器,监测采空区O_2浓度随工作面推进度变化情况,确定出采空区自燃"三带"范围,并在同发东周窑煤业有限公司8102综放工作面应用。     

寸草塔二矿31203综放工作面瓦斯来源及分布规律

为分析寸草塔二矿31203综放工作面瓦斯来源与分布规律,采用理论分析和现场参数实测相结合的方法进行研究。通过阐述采掘工作面瓦斯涌出的基本理论和一般规律,选取31203综放工作面不同位置、不同时间进行相关参数测定。测定和分析结果表明:邻近层瓦斯涌出量占31203综放工作面瓦斯涌出量的9. 2%,煤壁瓦斯涌出量占31203综放工作面瓦斯涌出量的38. 6%,落煤瓦斯涌出量占31203综放工作面瓦斯涌出量的39. 7%,采空区瓦斯涌出量占31203综放工作面瓦斯涌出量的21. 7%; 31203综放工作面瓦斯浓度在工作面横断面上,从煤壁至采空区呈现出“高-低-高”分布,为“马鞍”形;在沿工作面倾向方向,从进风巷至回风巷瓦斯浓度逐渐增大。     

综放工作面采空区抽放注氮与遗煤自燃三耦合关系研究

为研究高瓦斯综放工作面采顶抽巷治理瓦斯和注氮与遗煤自燃三者的相互影响,寻找最佳的抽放量与注氮流量,进行实验分析;并分析了遗煤自燃抽放、注氮、温度场、O2场、CH4场影响关系图。实验表明:顶抽巷附近20 m范围内随抽放量的增加,O2浓度10%曲线逐渐向采空区延伸,采空区"三带"随之增加。受抽采半径及吸入工作面空气影响,抽放瓦斯纯度出现先增加后降低情形。随着注氮量的增加,进风侧"三带"变化浮动明显,并且对顶抽巷附近"三带"宽度也有所降低。"三带"降低率先增加后降低。81505工作面抽放量700 m³/min,注氮量2 200 m³/h时,有利于采空区防灭火。该研究为综放工作面采空区遗煤自燃治理提供参考。     

注氮对采空区瓦斯浓度分布的影响

<正> 一、引言 高沼气矿井在采用综采放顶煤开采厚及特厚煤层时,放落的顶煤将释放大量的瓦斯,造成采空区大量的高浓度瓦斯积聚。采空区涌出的瓦斯受风流机械扩散作用的影响向工作面上隅角及综采支架顶部运移。尤其在采空区注氮防火中,由于注氮改变了采空区内的瓦斯分布状态,采空区瓦斯可能涌入工作面风流中致使瓦斯浓度超限,影响采空区注氮防火效果。为了有效地治理工作面瓦斯,提高采空区注氮防火效果,必须研究在注氮条件下采空区     

综放工作面瓦斯治理技术探索与实践

针对山西某矿采空区瓦斯治理,确保工作面隅角、回风流瓦斯浓度不超限,对I010203综放工作面实行高位钻孔和上隅角采空区插管抽放作为抽采瓦斯试验方案。通过对现场施工和实测数据对比分析,应用上隅角采空区插管抽放技术的抽采效果十分明显,工程施工费用较低,该抽采技术适用于该矿井采空区瓦斯治理。     

综放面采空区注氮防火的数值模拟与参数确定

在进风侧向采空区注氮是目前采空区防火最有效的措施之一。运用Fluent软件结合屯留煤矿N2105综放工作面建立了采空区多孔介质模型,在不同注氮量和注氮位置条件下,通过对注氮后氧气浓度场的数值模拟,得出采空区自燃"三带"与氧化自燃带宽度的变化规律,同时结合理论计算,确定了N2105综放工作面采空区的最佳注氮流量和注氮位置,提供了一种优于传统理论计算确定采空区注氮参数的有效方法。     

高强度开采低瓦斯煤层时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素

瓦斯涌出受诸多因素的影响,为了研究低瓦斯煤层综放工作面高强度开采时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素,采用现场实测的方法,分别研究了高强度开采条件下低瓦斯综放工作面生产班和检修班的瓦斯浓度分布特征,以及煤炭产量、配风量、矿山压力、工作面推进速度和煤层瓦斯含量对瓦斯涌出的影响。结果表明:检修班工作面的瓦斯浓度受采空区漏风流的高浓度瓦斯影响较大,而生产班工作面的瓦斯浓度主要受采落煤释放瓦斯的影响;工作面煤壁瓦斯涌出量约为75.17%,采空区瓦斯涌出量约为24.83%;通过对不同影响因素的研究,得出工作面的煤炭产量和工作面推进速度是影响高强度开采低瓦斯煤层综放工作面时瓦斯涌出的关键因素。     

基于COMSOL动态模型的采空区连续注氮模拟研究

为明确煤矿采空区动态连续注氮的可行性及优点,以瑞安公司014N1-1综放工作面为例,使用COMSOL模拟软件建立采空区动态连续注氮模型,开展数值模拟研究,分析了采空区N2动态分布、最高温度变化规律,以及采空区氧化带宽度、工作面和采空区瓦斯及CO体积分数动态变化规律等。在动态注氮口距切顶线20 m、注氮量为360 m~3/h条件下,可以提高高浓度N2的连续分布效果,能显著降低采空区温度增长率、温度、氧化带宽度,还可有效降低采空区及工作面的瓦斯、CO体积分数。动态连续注氮不但能在小注氮量条件下有效防治煤炭自燃,还能治理工作面瓦斯及CO体积分数超限。     

综放面采空区瓦斯抽放条件下氧浓度场的CFD模拟

为研究采空区瓦斯抽放条件下自然发火的规律,建立了瓦斯抽放条件下综放面采空区自然发火的CFD模型,采用计算流体动力学技术模拟了该条件下高瓦斯综放工作面采空区氧气浓度的分布,并采用现场实测数据对模型进行了校准和验证,利用模拟结果分析了采空区瓦斯抽放条件下,浮煤自然发火的规律,分析了采空区瓦斯抽放和防灭火之间的关系,提出了瓦斯抽放条件下的防灭火工作技术思路与关键技术。     

综放面采空区注氮前后“三带”分布数值模拟

采空区"三带"分布及变化规律的研究,是综放面自燃预测的基础。运用流体软件结合大兴煤矿703综放工作面建立了采空区多孔介质模型,通过对注氮前后采空区内O2浓度变化的数值模拟得出采空区内"三带"范围的变化,并结合大兴矿煤的自然发火期,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与防治。     

防治综放工作面顶板垮落引燃采空区瓦斯方法

分析了夏阔坦煤矿1007综放工作面顶板垮落过程中引燃瓦斯的原因。该矿通过采取顶板预裂爆破、高位长钻孔抽采瓦斯、"偏Y形"通风方式、平行升压、采空区注氮等综合防治措施,成功解决了综放工作面坚硬顶板垮落过程中产生火花引燃瓦斯的问题。     

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。