近距离煤层上覆采空区高浓度有毒有害气体防控技术研究

为了解决元宝湾煤矿近距离煤层上覆采空区内高浓度有毒有害气体涌出问题,提出了风机-风窗联合均压技术,计算出39105工作面需风量为1 298 m³/min,采用4台FBD№8.0/2×75 kW局部通风机(两用两备)向工作面供风,通过调节风窗面积来提高工作面压力。结果表明：39105工作面均压防灭火系统启动后,通过风机与风窗的作用,使其处于平衡状态,回风隅角CH₄、CO气体浓度均为0,O₂和CO₂气体均维持在安全浓度范围之内,证明均压系统起到了较好的效果。     

浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究

为了解决元宝湾煤矿浅埋藏煤层火区下开采采空区自然发火有毒有害气体涌出和回风隅角低氧问题,提出了风机-风窗联合均压防灭火技术,测定6105工作面在额定风量1200m~3/min时的通风阻力约194~202Pa,采用2组4台2×45k W局部通风机(两用两备)向工作面供风,通过减小调节风窗面积来提高工作面压力。结果表明:6105工作面均压防灭火系统启动后,工作面风量为1220m~3/min时,通过风窗调节,地表至6105工作面的通风阻力降为0Pa,处于平衡状态,回风隅角CH_4,CO气体浓度均为0,O_2和CO_2气体均维持在安全浓度范围之内,证明均压系统起到了较好的效果。     

老年褐煤综放工作面CO来源分析及治理技术研究

针对敏东一矿低变质老年褐煤低温氧化造成综放工作面回风隅角CO超限问题,通过分析I0116³00综放工作面回风隅角CO来源,提出了以有害气体抽采为主,以帷幕注氮、气幕稀释、喷洒阻化剂、均压通风等为辅的综合防治技术措施,并进行了现场应用。研究结果表明:I0116³00综放工作面回风隅角埋管进行CO等有害气体控制抽采,有效降低了隅角及回风CO浓度;采空区帷幕注氮,惰化遗煤氧化,可以有效抑制CO的生成量;局部均压通风和上隅角导风对抑制采空区CO涌出有较好的效果,工作面最佳配风量控制在1 350 m³/min左右并适当提高上隅角风压,有效减少了采空区CO涌出。通过现场应用,消除了I0116³00综放工作面回风隅角CO超限隐患,为回采工作面的安全生产提供了保障。     

均压通风解决工作面回风隅角低氧问题的研究

为了有效解决海湾煤矿3^#井2203工作面回风隅角低氧问题，利用均压通风提高2203工作面与上部采空区和邻近采空区之间的压差，改变采空区漏风流场，当带式输送机穿过调节风门时，通过适当漏风来代替过渡封堵。结果表明，启用均压系统后，回风隅角处O₂浓度从14.8%升高至19.8%，并一直保持在19.8%左右；回风流中O₂浓度从18.6%升高至20.2%，并一直保持在20.2%左右；回风顺槽内压力高于上部采空区30 Pa；通过调节风门处漏风量为4.2 m³/s，工作面通风量为35.0 m³/s。通过均压系统的应用，成功解决了回风隅角低氧问题。     

采空区下综采面回风隅角CO来源及超限防治技术

针对浅埋近距离采空区下综采工作面回风隅角CO持续超限,干扰采空区遗煤自燃预测预报,影响工作面安全生产的问题。基于李家壕煤矿31115工作面生产技术条件为背景,研究了采空区下综采面回风隅角CO主要来源占比及超限防治技术。结果表明:31115工作面回风侧采空区及回风隅角CO浓度异常是由于上覆采空区气体下泄所致,其影响范围为100 m;工作面回风隅角CO主要来源为本煤层采空区遗煤氧化及上覆采空区气体下泄,占比为85%左右;工作面配风量控制在1 450～1 500 m³/min,并在回风隅角挂设导风帘,可有效减少采空区漏风,抑制遗煤自燃,防止回风隅角CO持续超限。     

浅埋煤层大采高综放开采安全保障技术研究

大采高综放开采采空区空间范围大,易积聚大量有毒有害气体。针对柳塔矿工作面上隅角CO超限和采空区CH4涌出不均衡的现象,详细分析了原因,采取工作面上、下隅角挂设挡风帘、回风巷设置临时风障、工作面安设导风墙、封堵采空区地表裂缝、加快工作面推进速度和优化放煤工艺等措施,有效地解决了工作面有毒有害气体涌出异常的情况,保证了工作面的安全生产。     

红庆河煤矿综采工作面回风隅角有毒有害气体治理技术

针对综采工作面回风隅角有毒有害气体集聚超限这一现象,从有毒有害气体的来源及影响因素等方面入手,对综采工作面回风隅角有毒有害气体集聚超限进行分析,采取减少采空区遗煤量及采空区漏风、加快工作面推进速度、合理配风及灌浆、注氮等综合防治技术措施,确保综采工作面回风隅角有毒有害气体浓度处于正常水平,保证井下作业人员人身安全及综采工作面安全、高效回采。     

察哈素煤矿煤常温下氧化CO产生规律研究及控制技术

针对察哈素煤矿综采工作面正常回采期间上隅角频繁出现CO超限问题,通过选取察哈素主采的2号和3号煤层进行煤常温氧化实验,研究分析工作面CO来源及产生规律。通过实验得出工作面回采期间采空区内遗落的煤炭发生氧化产生的CO是工作面上隅角CO的主要来源,工作面采空区遗煤氧化产生的CO量与采空区漏风量及采空区内遗煤量等有直接关系。为此,针对性地提出了减少工作面采空区漏风、上隅角埋管抽放措施及加强CO气体监测监控的措施。现场应用结果表明,采取CO控制措施后,上隅角内的CO浓度处于15×10^-6～20×10^-6,回风巷内的CO浓度处于15×10^-6～25×10^-6,工作面回采期间未发生CO超限现象,为类似条件下综采工作面采空区CO治理及控制提供了参考,具有较大推广应用价值。     

均压风门位置优化的模拟研究

自然发火严重的工作面采用均压通风是现在普遍采用的防灭火方法,而调节风门又是影响均压通风效果的关键设施,运用计算机数值模拟的手段,以工作面上下隅角的压力差、采空区漏风量、采空区可能自燃带范围和回风流CO浓度这四个技术指标,作为判定调节风门位置优劣的依据,优化选择回风顺槽的3道调节风门的位置,使工作面均压通风的效果达到最佳,以消除工作面的火灾隐患。     

均压技术治理神东矿区低氧问题的效果分析

通过对神东矿区部分回采工作面回风隅角氧气浓度低、上覆采空区与周边小煤窑采空区可能导通及地表漏风的影响因素进行分析,定点、定时对工作面、工作面上隅角气体成分、风量、进、回风压差及漏风情况,巷道风流流动状态,采空区和火区的气体成分、漏风量、漏风方向、空气温度、防火墙内外空气压差等状态和数据变化进行收集、汇总,结合风量、风压调节法,利用现有的均压设备、设施等系列措施来解决工作面低氧、防止小窑采空区有毒有害气体向工作面的运移、杜绝地面漏风问题,确保矿井能够安全生产。     

近距离煤层综采工作面均压防灭火技术应用研究

为解决近距离煤层开采过程中上层采空区遗煤自燃导致工作面回风隅角和回风流中CO超限的问题,采用联合均压防灭火技术,通过增大进、回风巷风阻,减小两巷压差的方式,减少气体交换,抑制了上部采空区CO的逸出,同时配合注氮、堵漏和地面塌陷坑回填等综合防火技术,从源头治理了上部采空区自燃隐患,保证回采工作面的安全生产。     

高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律研究

针对四川广旺公司赵家坝煤矿1944综采工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用单元法在现场测量工作面瓦斯涌出量和采空区漏风量,研究了高瓦斯矿井急倾斜综放面瓦斯涌出规律以及U型上行通风工作面风流流动原理。结果表明,采面的瓦斯浓度从煤壁至中部再至采空区有先下降后上升的趋势,采空区的回风侧瓦斯浓度要比进风侧高,靠近回风侧的采面上部（上隅角附近）是瓦斯浓度容易超限的区域;采面上、下隅角部分的漏风量最大,在上、下隅角采取堵漏措施可以有效防止采空区瓦斯涌出至工作面。     

综采工作面缩面前后采空区瓦斯分布规律对比分析

通过对22006工作面采空区瓦斯分布进行研究,可以掌握采空区内瓦斯分布规律,为采空区瓦斯治理提供合理的措施与措施施工参数。数值模拟分析结果表明:回风隅角瓦斯浓度数值模拟结果最高为0.065%,与实测工作面回风隅角瓦斯浓度0.063%相吻合,验证了数值模拟的可靠性;缩面前工作面向采空区的漏风量比缩面后工作面向采空区漏风量大;缩面后采空区瓦斯浓度高于缩面前采空区瓦斯浓度;缩面前回风隅角瓦斯浓度高于缩面后回风隅角瓦斯浓度,并且缩面后回风隅角瓦斯浓度最高为0.06%,远低于国家安全规程规定的1%上限。     

上湾煤矿22104工作面低氧原因及治理研究

针对上湾煤矿22104工作面回风隅角低氧问题,对低氧气体来源及涌出原因进行研究,分析地表大气压、温度变化对采空区气体涌出影响规律。结果表明22104工作面低氧原因是由于处于CO2～N2带煤层氮气含量较高,以及遗煤氧化消耗氧气导致采空区存在大量氮气,在采动影响下地表裂隙容易与采空区形成漏风通道,使得采空区内低氧气体向工作面回风侧运移,从而导致回风隅角的气体浓度异常。在对低氧涌出原因分析的基础上,采用均压通风技术平衡工作面与采空区之间的压差,以减少采空区向工作面的漏风和低氧气体的涌出,保持工作面氧气浓度处于正常水平,为工作面回风隅角低氧治理提供技术指导,实现矿井安全高效生产。     

铁箕山煤矿2号煤层自然发火标志气体及临界值确定

为更好地确定以CO为标志气体的煤层自然发火标志气体临界值,以便于防治矿井火灾,将铁箕山煤矿2号煤层4427工作面作为试验工作面,通过现场埋管监测,分析了采空区和工作面的标志气体分布规律。结果表明:随着推进距离增加,采空区内测定的CO浓度先上升,后开始下降一段,之后加速上升,总体变化趋势与自燃“三带”变化相似;在工作面上回风隅角CO浓度值最高,且回风流CO浓度波动较剧烈。以此为基础,通过进一步研究与计算,最终确定铁箕山煤矿2号煤层4427工作面各标志气体浓度临界值:采空区CO浓度临界值为140×10^-6,回风隅角CO浓度临界值为12×10^-6。     

极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理技术研究

针对六家煤矿极近距离煤层综放开采瓦斯涌出治理问题,通过分析综采放顶煤工作面瓦斯涌出的主要影响因素,并在WⅡN₃6-8综放工作面瓦斯涌出来源分析及预测的基础上,针对性地采取了本煤层及邻近层低位钻孔抽采、上覆采空区瓦斯抽采、上隅角埋管抽采相结合的瓦斯分源治理技术。研究结果表明:极近距离煤层卸压瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出等是造成工作面上隅角瓦斯涌出量增大的主要影响因素;采取分源治理措施以后,工作面初采期间瓦斯抽采率最大达到78%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.3%～0.6%,工作面、回风瓦斯浓度稳定在0.2%～0.4%,工作面未出现瓦斯超限,瓦斯治理达到了预期效果。     

回采工作面采空区开放式漏风治理技术

离柳焦煤集团丈八井9#煤层大部分已被小煤窑滥挖乱采破坏,造成工作面漏风非常严重,携带大量有害气体的漏风窜入工作面,严重威胁工人的生命安全。通过分析工作面采空区漏风特点,提出老空区有害气体的探测、工作面开区均压等技术措施,并辅以及时可靠的有害气体检测等管理手段,有效解决了工作面有害气体超标问题。