基于FLUENT对采空区流场的数值模拟

对采空区自燃"三带"分布及变化规律的研究是采空区防灭火工作的基础。运用Fluent流体软件建立采空区多孔介质模型,并分别考察了进风巷风速及进风巷侧未冒落巷对采空区"三带"分布的影响,据此为采空区自然发火的预测和防治提供依据。     

31102采面采空区自燃"三带"实测结果分析

为有效分析31102采空区自燃"三带"的分布规律,根据31102工作面及采空区的具体特征,采用现场采空区埋管抽气的方式进行采空区内指标气体的监测;根据监测结果,对采空区内高温危险区域进行分析,并根据采空区自燃"三带"的划分方法进行"三带"划分。结果表明:31102工作面采空区进风侧散热带为20 m,氧化带为20～108 m,窒息带为108 m;回风侧采空区散热带为20 m,氧化带范围为20～84 m,窒息带为84 m。     

深部矿井短壁条带工作面自燃“三带”分布规律数值模拟

以某大型深部开采矿井为研究对象,针对其短壁条带工作面的实际情况,采取"采空区两道气体现场实测"与"数值模拟"相结合的手段对采空区的自燃"三带"分布情况及规律进行系统的分析与研究,得出了采空区自燃"三带"的分布范围及规律。     

上湾煤矿采空区自燃“三带”范围确定与分析

确定采空区自燃"三带"是做好采煤工作面防灭火的基础工作之一,正确地划分采空区"三带"范围,是制定防火措施的重要依据。通过实际观测采空区浮煤状况、工作面推进速度和采空区进回风侧O_2含量的分布规律,根据"三带"划分方法及划分指标,对上湾煤矿22102综采均压通风工作面进行了"三带"划分,掌握了采空区煤自燃"三带"分布规律及危险区域,为上湾煤矿采空区防灭火工作提供了技术支撑。     

金源煤矿1361面采空区自燃“三带”划分

通过埋管方法对金源煤矿1361工作面采空区CO浓度、O2浓度以及温度分布特征进行了测定,确定了1361工作面采空区自燃"三带"的分布范围:进风顺槽附近氧化带在采空区后10.2~26m,回风顺槽附近氧化带在采空区后40.8~13.3m,采空区中部氧化带在3.7m~10.5m范围内.自燃"三带"的划分为合理选择预防采空区煤炭自燃的措施提供了科学的理论依据,同时积累了划分采空区自燃"三带"的实践经验,为金源煤矿1361工作面及其他工作面的安全生产奠定了基础.     

土城矿采空区自燃“三带”宽度的划定

13164工作面因煤层分层回采导致煤炭遗留在采空区,为解决采空区遗煤自燃问题,采用束管法在工作面布置测点测定其走向方向上氧气及一氧化碳浓度,从其浓度上分析出13164采空区自燃"三带"宽度,测定得出13164工作面散热带为0～45 m、氧化带45～73 m、窒息带73m以里,同时分析出自燃"三带"形态;根据自燃"三带"形态,提出了注氮、减少采空区漏风及喷洒阻化剂多种措施相结合防治采空区遗煤自燃,防灭火效果显著。     

同家梁矿采空区自燃“三带”范围确定及分布规律

采空区自燃"三带"的确定是做好矿井采煤工作面防灭火的基础工作之一,正确地划分采空区"三带"范围,是制定相应防火措施的重要依据。利用大同煤矿集团同家梁矿现有束管系统以及光纤温度测试系统,通过在8832综放工作面采空区两巷布置气体浓度和温度测点,准确地测得了该工作面采空区自燃"三带"范围及分布特征,为同家梁矿及大同矿区的采空区防灭火工作提供了技术支撑。     

孤岛综放面采空区自燃“三带”实测与数值模拟

根据国阳二矿80509孤岛综放工作面的地质条件,通过现场实测与数值模拟,探究采空区自燃"三带"分布,掌握采空区煤自燃的情况,及时发现采空区遗煤自燃发火的危险,分析采空区遗煤自燃的3个特征(采空区漏风强度、氧气浓度和温度)及采空区自然发火的危险性,为制定防灭火技术措施提供准确的数据支持和理论依据.     

采空区“三带”测定在8214综放面的实践应用

本文通过同煤集团燕子山矿8214综放工作面埋设采空区束管和热敏探头的方法测定采空区温度、O2浓度等变化,根据采空区埋设束管及温度探头,结合采空区"三带"的数学模型解算,利用综合方法划分出8214工作面采空区水平"三带"的范围,并总结提出了测定划分采空区"三带"时的注意事项。     

豹子沟矿综放面采空区自燃“三带”的测定及其应用

为了有效防治采空区遗煤自燃,以豹子沟煤矿10101综放工作面为研究对象,通过束管监测系统,连续测定采空区内O_2体积分数及温度的变化规律,基于采空区自燃"三带"的划分指标,确定了各测点"三带"范围。综合现场束管监测结果,将"三带"结果取平均值可得试验工作面采空区的"三带"范围分别为:散热带为0~27.8 m,可能自燃带为27.8~74.5 m,窒息带为74.5 m。基于"三带"的判定结果,得到工作面回采速率必须1.84 m/d,否则容易导致采空区自燃事故。     

易自燃煤层综放面采空区自燃“三带”的观测与研究

通过对综放面进行采空区自燃"三带"的观测与分析研究,确定"三带"分布范围,为确定工作面在开采过程中不致采空区自然发火所需的最低推进速度以及预测和制止采空区遗煤自然发火提供科学依据。     

沿空留巷“Y”型通风条件下采空区漏风测试及分析

在利用束管采样系统长期监测采空区气体变化的基础上,结合瞬时释放SF6示踪气体技术,对凤凰山矿首个采用沿空留巷"Y"型通风的154307工作面采空区漏风状况进行了测试。结果表明,沿空留巷"Y"型通风条件下采空区漏风范围较广,漏风量大。采空区距工作面400 m范围内,O2浓度在20%左右,漏风风速0.027～0.075 m/s,为风速急变区;距离工作面400 m以外,O2浓度在16%左右,漏风风速为0.017～0.024 m/s,为风速变缓区。     

采空区火灾的治理

对工作面采空区自燃发火的原因进行分析,对火源位置进行判断,阐述了灭火方案及取得的效果。     

孤岛综放面采空区“三带”数值模拟与实测研究

孤岛综放面在正常回采期间,四周均是采空区,具有复杂的多源多汇漏风通道,采空区后自燃"三带"的确定对防灭火具有重要的意义。根据孤岛综放面采空区的特点,分别通过现场实测和采用FLUENT软件数值模拟的方法,判定实际条件下运河矿1302孤岛综放面"三带"分布规律,为孤岛综放面自燃火灾的防治提供理论依据。     

工作面漏风对采空区瓦斯流动规律影响的数值模拟

为了描述工作面漏风对采空区瓦斯流动规律的影响,建立了采空区瓦斯流动的渗流-扩散模型,利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对采空区瓦斯流动规律进行了模拟求解。模拟结果显示,在漏风的影响下,采空区中瓦斯浓度从漏风口处开始降低;随着时间的发展,进风侧的瓦斯逐渐开始向回风侧运移,从进风侧开始逐步形成"扇形"浓度降低区;瓦斯从回风侧流入到回风巷中,使工作面上隅角附近瓦斯浓度异常升高;漏风对采空区瓦斯移动的影响范围有限,靠近回风侧边缘的采空区瓦斯浓度很高为瓦斯浓度富集区。     

五沟煤矿CT101工作面采空区“三带”分布研究

采用埋管技术对皖北煤电五沟煤矿CT101工作面采空区进行观测,获取了不同位置测点不同埋深时的温度、氧浓度等数据,通过对各测点温度及氧浓度的变化规律分析,确定了CT101工作面采空区自燃"三带"范围。同时对采空区温度场进行模拟,得出了该条件下采空区"三带"分布的一般规律,并对此种条件下"三带"分布的特殊情况及形成原因做出分析。     

工作面回采对底板岩巷应力扰动分析研究

 基于济宁三号煤矿123上05工作面回采对12采泄水巷的影响为工程实践背景,采用FLAC数值模拟与现场应力计监测相互验证的方法,对上层煤开采对底板岩巷的影响进行研究分析。模拟结果表明：123上05工作面回采后对下部岩层有应力扰动作用,在实体煤侧形成增压区,在采空区侧形成卸压区;垂直应力与水平应力在实体煤侧随着与煤层距离增加而降低,在采空区侧随着与煤层距离增加而升高。应力计监测结果表明：123上05工作面侧向支承压力（增压区）在实体煤侧对泄水巷影响范围0～20 m。采空区一侧支承压力对泄水巷影响范围（卸压区）0～20 m。模拟结果与现场应力计监测结果一致,为相似地质条件下底板岩巷维护提供了参考。     

松软煤岩层预掘巷充填体构筑技术研究与应用

结合云驾岭矿12802工作面"三软"岩层的现状,根据从采空区到相邻煤体形成的稳定区、减压区和增压区的应力分布规律及关键层理论,采用ZKD型高水速凝材料构筑充填体,将充填体布置于减压区内,尽量使其承受较小的压力,以达到护巷的效果。结果表明:高水速凝材料具有早期和最终强度高、增阻速度快等优良性能;所构筑的充填体具有足够的承载能力和良好的可缩性,使充填体与顶底板岩层形成一个完整的支承结构体,并有效地减少了巷道的顶板下沉量。     

巷道掘进混合式通风及除尘效果实践

粉尘危害一直是困绕煤矿安全生产的一大难题。介绍了混合式通风除尘方法在告成煤矿掘进工作面的应用。通过对工作面粉尘的综合治理,解决了掘进工作面粉尘浓度超限问题,减少了粉尘对工人的危害,具有重要的意义。     

逆断层下盘工作面回采扰动引发断层活化特征的试验研究

为分析逆断层下盘工作面回采对断层面错动失稳影响,在双轴等压加载条件下,试验获得了逆断层下盘煤层回采扰动下断层活化失稳特征。结果表明:回采工作面围岩由内向外形成采动卸压区、支承升压区、原始应力区的动态演化将诱发断层构造错动活化,且逆断层构造更易受回采工作面扰动区影响;双向等压条件下逆断层下盘煤层开挖,垂直方向扰动与水平方向扰动载荷比由1逐渐增加至6,断层面发生离层或剪滑失稳的危险升高;断层构造面附近应变呈不均匀分布,且煤层处应变明显高于顶、底板岩层;煤层开挖引发的声发射事件84%能量分布在10-13~10-10 J,主要分布于煤层顶板岩层,且跨越断层面声发射事件较少,表明断层构造对应力扰动有阻断作用;开挖煤层与断层面交叉处是声发射事件集聚区域,发生错动失稳危险性较高。对比赵楼煤矿1303工作面实际矿震数据,矿震震源与试验声发射源空间分布特征具有一定相似性,佐证了类逆断层组合结构岩石试验方法的可行性。