特厚煤层综放工作面防灭火技术

新疆乌东煤矿+5754501工作面上部存在小窑开采历史、上覆老空区自然发火,及地表顶板解压期间裸露煤层自燃出现明火区域的问题,针对+5754501工作面存在的特殊开采条件,利用均压通风、超前注氮、架后埋管注氮等综合防灭火技术措施,有效地防止小窑开采区域、上覆老空区和本采空区遗煤自然发火及原地表明火区域复燃,确保了+5754501工作面安全回采。     

急倾斜特厚煤层综放封闭工作面火区治理

乌东煤矿南采区+500 m水平B1+2煤层工作面处于封闭状态,为了有效防治急倾斜水平分段放顶煤采空区遗煤自燃、上覆小窑采仓复燃及地表漏风等问题,地面采取黄土回填、漫灌及注浆措施,井下注凝胶、注氮等综合灭火措施,保证了工作面安全启封。     

综放工作面超厚煤层注氮防灭火技术应用

塔山矿8102综放面具有煤层超厚、超长工作面、风量大、产量大、采放比大等特殊的煤层地质条件和开采工艺特点,因此对综放工作面采空区自燃的防治十分重要,而注氮防灭火是综放开采最为有效的防灭火技术手段之一。通过对综放工作面超厚煤层实施大流量注氮防灭火的效果考察表明,注氮防灭火技术对于综放开采自燃防治具有较好的效果。     

无煤柱综放开采旁路式注氮防火技术

介绍了易燃煤层综放开采工作面旁路式注氮灭火系统、注氮工艺和参数、灭火效果。     

大倾角坚硬顶板工作面初采期间的防灭火技术

金家渠煤矿工作面初采期间推进缓慢,且预留了1.0m顶煤,导致采空区存有大量遗煤;由于煤层顶板坚硬不易垮落,致使悬顶面积大,采空区漏风严重,因此采空区存在自燃发火隐患。通过采取地面塌陷区管理、封堵工作面辅巷泄水钻孔、强制放顶、工作面上下隅角靠近切顶线处施工沙袋墙控制采空区漏风量及灌浆+注三相泡沫、注氮等综合防灭火措施,降低采空区含氧量,有效消除了初采期间采空区自燃发火的隐患,确保了工作面安全开采。     

三交河煤矿2-502工作面采空区综合防灭火技术研究与应用

为防止2-502工作面采空区出现遗煤自燃现象,采用KJ95N束管监测系统进行采空区内指标气体的实时监测,基于2号煤层自燃发火规律和工作面开采条件,设计工作面初采期间、正常回采期间和撤架期间的防灭火措施分别为插管注浆+多轮注氮、黄泥灌浆+注氮、注氮+注胶的防灭火措施,并在防灭火措施实施后进行采空区内指标气体的监测分析。结果表明:采空区防灭火措施实施后,采空区内的CO浓度始终在(0~10)×10^-6的范围内,O 2浓度处于20%左右,有效解决了采空区内遗煤易自燃的问题。     

综放面防火注氮量的合理选择

<正> 近几年来,随着综放工艺和方法在特厚复合煤层开采中的推广与应用,综放面的注氮防火也逐渐被列为主要防火措施之一。但是由于每个工作面的开采条件、地质构造、煤层条件及外围因素的不同,应如何确定出合理的注氮量成为一个比较辣手的难题,如注氮量过大,则造成浪费,还会因回风流含氧量过低,危及回风道作业人员的健康;反之,注     

小窑火区影响下近距离煤层群开采火灾防控技术

为解决小窑火区影响下近距离煤层群工作面开采火灾防控难题,以5112工作面为例,系统性分析了上覆小窑采空区气体爆炸危险性和有毒有害气体下可能性,评估了本层采空区自然发火的可能性。制定了液态惰气直注、均压防灭火、预测预报、注氮防灭火和漏风封堵等“本质安全型”火灾防控技术,并开创性采用水力冲砂技术对工作面后部采空区进行了全断面封堵,实现采空区区段隔离,确保了工作面安全开采。     

近直立厚煤层分层开采工作面回撤期间火灾防治

为防止碱沟煤矿+495水平B3+6工作面回撤期间自然发火,在分析近直立特厚煤层分层开采工作面采空区自然发火因素的基础上,结合现场实际情况,提出了工作面回撤时期涉及人-物-环境-管理四要素的本质安全化措施和以控风堵漏、立体注氮、联合灌浆、多手段监测和多密闭施工为主的综合防灭火技术措施,有效保证了工作面的安全回撤。     

辛置煤矿10409工作面采空区自燃综合防治技术

辛置煤矿10号煤层为易燃煤层,工作面回采期间预计后方采空区存在一定的自燃危险,为确保10409工作面的正常安全回采,采用现场监测的方法,确定了10409工作面采空区氧化带为工作面后方18～88 m,据此提出了采空区注氮防火系统、阻化剂防火、采空区注浆堵漏的防治措施,最终成功地防止了工作面回采期间采空区的自然发火,取得了良好效果。     

注氮对相邻采空区自燃“三带”影响模拟研究

相邻工作面开采会导致复杂的漏风情况,浮煤易自燃,增大防火工作的难度。为明确相邻采空区自燃“三带”分布特征及确定最佳注氮防灭火参数,以贵州某矿4244工作面为背景,结合现场实测,应用Fluent流场分析软件,模拟研究不同注氮方案下采空区氧气浓度场分布规律。结果表明,实测结果与模拟相吻合,验证了模拟的可靠性;当注氮位置为X=50 m,注氮流量为100 m3/h时,采空区进、回风巷侧氧化带宽度分别为7 m和38 m,能明显减少本采空区氧化带面积,且能防止氧化带距工作面太近;此工作面进风侧注氮对相邻采空区氧化带影响范围较小,这要求在回采过程中需要对煤柱进行加固,降低孔隙率,控制漏风,减少氧气进入相邻采空区,降低煤自燃风险。模拟结果为相邻采空区灾害防治工作提供了的理论指导。     

顶板长钻孔替代高抽巷抽采控瓦斯与采空区注氮防火耦合治理研究

高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进行防火与控瓦斯耦合治理的研究。以中兴煤业1401工作面实测数据结合ANSYS数值模拟,研究了长钻孔数量、位置对工作面上隅角瓦斯的影响规律,获得以5个直径300mm、距回风巷10m、距煤层底板15m的顶板长钻孔替代高抽巷的最优方案。在此基础上,为保障对采空区遗煤自燃的有效控制,研究了注氮量与注氮位置对采空区氧化带分布的影响规律,获得在进风巷侧氧化带与散热带分界位置注入5.5m3/min的氮气,将采空区氧化带宽度降至25m的优选结果。通过对上隅角瓦斯与采空区遗煤自燃的综合控制,保证了工作面的安全生产。     

近距离煤层群采空区漏风规律及防控措施研究

贵州地区煤层赋存条件复杂,煤层间距小,相邻采空区存在漏风通道的问题。采用SF6示踪法及重点区域指标气体数据分析法,对发耳煤矿采空区漏风规律及其治理措施进行研究。分析结果表明,由于相邻密闭效果欠佳,导致31004开切眼联络巷及31004工作面回风巷密闭漏风严重。31004采空区漏风通道主要是31004开切眼联络巷密闭及10^#煤层开采过程中对上部7^#煤层采空区造成二次扰动形成的纵向漏风通道;漏风量为83 m^3/min,采空区风速约为0.17 m/s。对存在的煤自燃隐患采取了注水降温措施,CO体积分数显著下降至(5~9)×10^-6。为即将开采的50105、50107工作面的煤自燃防控提供了科学依据和管控措施方案。     

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。     

综采工作面停产期间防灭火监测及管理

以长期停产的综采工作面为例,介绍了通风系统调整、封堵漏风通道、采空区蓄水、喷洒阻化剂及注氮防灭火等综合防灭火技术管理手段。以综采工作面架间温度、采空区温度,工作面架间CO,采空区、工作面回风巷CO及自然发火标志性气体为监测对象,经现场试验,综采工作面采空区及回风隅角CO浓度显著降低,综采工作面采空区温度显著降低。通过综合防灭火措施的有效实施,破坏了采空区遗煤自然发火所需的蓄热条件,杜绝了采空区自然发火隐患,取得了良好的防灭火效果,保证了综采工作面在停产期间的安全,为工作面后期正常安全回采创造了有利条件。     

远距离抽采条件下采空区煤自燃区域分布规律

针对塔山煤矿8204-2工作面上方地形复杂、只能在回采起点集中布置钻孔抽采瓦斯的特殊情况,利用数值模拟软件研究分析回采期间不同回采长度和不同注氮量下采空区氧气摩尔浓度分布情况,确定该特殊情况下采空区自燃"三带"和煤自燃危险区域。结果表明:远距离抽采瓦斯使煤自燃危险区域变大;随着回采长度的增长,自燃带逐渐变宽;当回采长度为50 m时,自燃带宽度增宽速率突然变大,进风侧自燃带变宽幅度与回采长度变长幅度比例比回采长度为30~50 m时高出180%,回风侧相应宽度则高出140%,遗煤自燃危险性变大;注氮可大幅度减小采空区煤自燃危险区域。     

保德煤矿81305综放工作面煤的自燃特性及防治技术研究

为了解和掌握保德煤矿8号煤层自然发火规律,以81305综放工作面为研究对象,进行煤样升温氧化实验,得出8号煤层自燃指标性气体为CO、C2H4。通过现场实测采空区气体变化规律结合数值模拟,得出81305工作面采空区自燃氧化带的范围为:进风侧200~350 m;工作面中部220~400 m;回风侧100~220 m。计算出预防采空区自燃的工作面最安全的推进速度为61.71 m/月。并提出了保德煤矿8号煤层不同开采时期采空区自然发火防治措施。     

连续开区注氮对采空区自燃“三带”分布特征的影响

为了研究连续开区注氮参数对采空区自燃"三带"分布规律的影响,以大兴煤矿南五902工作面为研究对象,分别开展了不同O2浓度(20.9%、10.0%以及7.0%)条件下煤自然发火模拟实验,分析CO气体产物与煤温关系,认为研究区域的9#煤层自然发火临界氧浓度为7%;通过在南五902回风巷布置束管对不同注氮量情况下采空区内不同位置的CO、O2浓度进行现场实测,得出了注氮量与氧化带宽度呈负相关,且注氮量不影响散热带范围的特征;结合工作面平均推进度最终确定,采用1200 m3/h迈步式埋管连续开区注氮的防灭火手段,可满足南五902工作面日常防火需要。     

复采综放工作面火灾原因分析及防灭火措施

分析了红会一矿复采综放工作面的3起火灾事故,通过研究分析堵漏风、直接消除可燃物、注水降温、布孔注浆和注氮防灭火的作用、缺点及适用条件,提出了小煤矿采空区采取复喷复灌堵漏、预插管火区预测预报、爆破弱化区域采前预灌等预防小煤矿破坏区自燃措施,以及消火道或钻孔高位注浆、喷浆包帮包底堵漏消除工作面内火灾、预埋管低位注浆、高位注氮消除采空区火灾的治理方案。