地表沉陷初期漏风对采空区遗煤自燃影响的分析和治理措施

煤层开采引起的地表沉陷能够产生与采空区贯通的裂缝,导致地面向采空区漏风,会引发采空区遗煤自燃。根据元堡煤矿9号煤层埋深浅、采用综采放顶煤技术、易自燃等特点,分析了地表沉陷初期漏风对采空区遗煤自燃的影响,通过对进、回风巷风量对比证实了地表漏风的存在,采取地表填土掩埋裂缝的措施,有效地解决了地表漏风的问题。     

浅埋综放工作面CO来源分析与防治技术北大核心

针对浅埋厚煤层综放开采地表漏风严重、采空区遗煤易自燃以及工作面CO浓度超限影响安全生产的问题,基于串草圪旦煤矿6104综放工作面生产技术,采用现场实测、理论分析相结合,研究了地表漏风条件下浅埋厚煤层综放工作面CO浓度变化规律及其主要来源。研究表明:6104工作面上隅角CO浓度与采空区CO浓度、地表漏风强度正相关;6104工作面煤层及底板内赋存有CO并通过采动裂缝进入工作面,是工作面CO来源之一。结合工作面生产实际,提出了防治工作面CO浓度超限的技术措施。     

浅埋综放工作面CO来源分析与防治技术

针对浅埋厚煤层综放开采地表漏风严重、采空区遗煤易自燃以及工作面CO浓度超限影响安全生产的问题,基于串草圪旦煤矿6104综放工作面生产技术,采用现场实测、理论分析相结合,研究了地表漏风条件下浅埋厚煤层综放工作面CO浓度变化规律及其主要来源。研究表明:6104工作面上隅角CO浓度与采空区CO浓度、地表漏风强度正相关;6104工作面煤层及底板内赋存有CO并通过采动裂缝进入工作面,是工作面CO来源之一。结合工作面生产实际,提出了防治工作面CO浓度超限的技术措施。     

浅埋易燃厚煤层综放工作面防灭火技术

针对浅埋厚煤层综放工作面所面临的煤层易自燃难题,提出了基于防灭火的浅埋深条件,分析了露头易自燃和浅埋煤层综放工作面回采空间大、遗煤多、漏风严重等特点,给出了适合露头煤或露天转井工开采的L型巷道布置的回采工艺,详细阐述了正压通风技术.根据采空区自燃危险区域及地表塌陷规律,研究了填埋碾压技术,实施了注氮为主、灌堵为辅的综合...     

Y型通风采空区风流和瓦斯分布数值模拟研究

目前,很多煤矿开始运用两进一回Y型通风方式(机巷和风巷进风,沿空留巷回风),来解决上隅角和回风巷瓦斯浓度超限的问题。为了掌握Y型通风采空区风流与瓦斯运移的分布规律,根据现场实际首先运用Gambit建立了两进一回Y型通风采空区物理模型,并进行网格划分,然后运用Fluent软件对两进一回Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。通过模拟结果得出了,两进一回Y型回采工作面采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布的一般规律,为治理上隅角、回风巷瓦斯超限及采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸提供了理论依据。     

难抽采自燃煤层综放采空区综合防灭火技术

针对某矿难抽采煤层综放采空区遗煤自燃问题,通过分析现场自然发火特征与危险性,制定出5-2S-2综放工作面采空区遗煤自燃综合防治技术,并应用于生产现场。实践表明,实施以采空区注氮为主,降低供风量、加快工作面推进速度、埋管灌浆、砌筑隔离墙等措施为辅的综合防灭火技术,有效防治了采空区遗煤自燃,保障了工作面的安全回采。     

青云矿综放工作面支架回撤防灭火技术实践

综放工作面采空区遗煤多,煤炭自然发火周期短且漏风严重情况下易造成遗煤自燃。基于此,文章提出工作面末采阶段,在进回风巷设置隔离墙和挡风帘,向采空区内部灌注惰性气体和胶体,阻止向采空区内漏风;停采撤架期间,向采空区内部灌注氮气、液态二氧化碳和浆液,实现对遗煤的堕化降温。结果表明,该方法能够有效降低采空区漏风强度,防治采空区遗煤自燃。     

厚煤层小煤柱工作面开采综合防灭火技术研究

8204综放工作面采用6 m小煤柱护巷，虽然可显著提高采面煤炭资源采收率及回采经济效益，但是由于煤柱宽度较小，导致采面漏风量较大，容易引起邻近的8202采空区遗煤自燃。结合8204综放工作面现场情况，从本采面采空区内遗煤自然发火防治以及邻近的8202采空区遗煤自然发火防治两个方面针对性提出防灭火技术措施，并进行工程应用。现场应用后，8204综放工作面在回采期间回风隅角位置CO体积分数始终在24×10^-6以内，表明现场采用的防灭火技术措施取得了较好的效果。研究成果为本矿其他小煤柱工作面回采防灭火工作开展积累了经验并为其他矿井类似条件防灭火工作的开展提供参考。     

正压通风治理一氧化碳超限的应用研究

工作面回采后顶板垮落,地面出现裂隙,使采空区形成了漏风通道,残留浮煤自燃产生大量CO。采用进风巷安设风门,局部通风机给工作面供风,回风巷安设调节风门加阻调节工作面风压,使采空区漏风量减小,涌入工作面的CO浓度下降到24×10-6以下。采用该方法取得了良好效果。     

百灵煤矿10202工作面采空区自然“三带”影响因素分析

浅埋深综放开采自燃煤层具有采空区遗煤多、漏风严重、工作面推进速度慢等缺点,极易形成采空区浮煤自燃。以百灵煤矿10202工作面采空区为例,以采空区CO浓度随时间变化作为指标预测了预报自燃发火规律,开展了综放面采空区自燃发火研究,并采取了综合防治对策,可有效预防采空区煤矿自燃。     

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。     

复合采空区遗煤自燃极限参数变化及危险区域判定

特厚煤层采用分层综放开采时,上分层遗煤易发生二次氧化,致使煤自燃预防和治理的难度加大。为了准确判定下沟矿ZF1801工作面上、下分层采空区遗煤自燃危险区域,通过程序升温实验分析4#煤层煤的自燃极限参数,并根据气体监测数据判定采空区遗煤自燃危险区域。研究结果表明:4#煤层煤的耗氧速率和放热强度随温度的变化均符合高斯型函数关系;随遗煤厚度的增加,下限氧气体积分数逐渐降低,而上限漏风强度逐渐升高;当遗煤厚度一定,温度达到90℃时二者的极限参数最低;遗煤自燃危险区域在ZF1801工作面下分层采空区回风侧20～125 m、宽105 m,在上分层回风巷、进风巷侧0～40 m、宽40 m;当ZF1801工作面推进速度低于2.34 m/d且停采28 d以上时,采空区存在自燃危险。研究结果可为下分层综放工作面末采期间采空区自燃危险区域判定提供参考。     

综放工作面防灭火注氮技术研究

针对综放工作面在开采过程中由于遗煤较多,工作面漏风大,导致采空区遗煤易自燃,给工作面的安全高效的开采带来隐患,为了有效地避免综放工作面遗煤自燃,本文以官地矿28412综放工作面为研究对象,通过采用工作面运输顺槽埋管注氮工艺,有效地抑制遗煤氧化,为以后的综放工作面安全高效的开采提供一定的依据。     

浅埋深煤层采空区自燃危险区判定及防治技术

浅埋深煤层工作面在开采过程中受采动影响更易产生与地面连通的裂隙，从而导致采空区漏风供氧增加、遗煤自然发火隐患增大。为尝试解决这一问题，以李家塔煤矿2号煤层首采1201工作面为研究对象，现场实测了工作面通风参数、采空区内进、回风两侧氧气体积分数的变化规律；CFD仿真模拟了不同供风量下采空区内部自燃危险区域的分布特征；并在此基础上提出了氧化区惰化降温、漏风区域控风堵漏、覆盖遗煤阻隔煤氧化反应“三位一体”的采空区遗煤自燃综合防灭火技术措施。结果表明：1201工作面采空区自燃危险分布范围为：进风侧86～222m，回风侧54～156 m。     

近距离煤层群开采工作面自燃火灾防治技术

石圪台煤矿为浅埋深近距离易自燃煤层群开采,上覆采空区遗煤较多,与周边小窑采空区漏风通道畅通,采空区塌陷分散地表漏风不易控制,存在较大自燃隐患。针对这一开采特征,总结出一套适合近距离煤层群开采的综合防灭火技术体系。采取加快推进速度、预测预报、封堵漏风通道、均压、注浆、注氮等关键技术,有效预防了采空区自然发火,保障了工作面的安全回采。     

综采工作面断层区防灭火技术应用

基于2101工作面过断层期间采空区遗煤量大、漏风量大以及工作面回采速度慢,可能导致采空区煤层自燃问题,五里堠煤矿通过技术研究,决定对工作面进回风隅角采取普瑞特Ⅱ防灭火技术措施。采取普瑞特Ⅱ防灭火技术措施后实际应用效果表明,该措施对工作面两端头实现了封堵,减少了采空区漏风量,避免了采空区遗煤氧化,取得了显著的应用成效。     

易自燃综放面采空区煤自燃“三带”与防火控制技术

针对华润联盛峁底煤矿易自燃厚煤层综放开采的现实条件,采取实测氧气浓度变化、数值模拟漏风风速和氧气浓度变化3种手段,研究综放面两道一线自燃三带的分布规律,确定了13204综放面采空区“三带”范围,依据煤最短自然发火期确定工作面连续日推进速度.基于理论分析和试验研究,及时采取了封堵地面漏风通道、均压通风、工作面上下端口设置隔漏风墙、压注和喷洒MEA阻化液、适时调整控制工作面风量等综合防治采空区煤炭自燃技术措施,有效防止了采空区遗煤氧化自燃,实现了13204综放面的安全生产.     

浅埋藏易自燃大型综放工作面自燃“三带”分布规律的实测与数值模拟研究

通过在采空区预埋束管取样器,检测采空区内气体成分随工作面回采进度的变化情况,并对采空区O2浓度随深度的变化规律进行分析。根据实测O2浓度确定出安家岭一号井4106工作面采空区遗煤自燃氧化"三带"的分布状况;在实测数据的校准和验证下,利用数值模拟技术研究了采空区O2浓度在整个采空区的分布规律;采用验证过的数值模拟模型研究了工作面配风量变化对采空区自燃"三带"分布规律的影响。研究表明:大型综放工作面采空区内部高O2浓度区域具有在进、回风巷侧分布范围较广、在采空区中部区域分布狭窄的U形特征;配风量增加,采空区自燃带宽度增大,且回风侧增大幅度最明显。     

低推进度综放工作面自然发火治理技术

为了有效治理低推进度易自燃煤层综放工作面的发火,根据采空区遗煤自然发火机理对常村煤矿21170综放工作面采空区自然发火原因进行了分析,提出并实施了以"控制漏风、阻化遗煤"为主的自然发火综合治理技术方案,即降低工作面风量、封堵漏风通道、均压通风等措施减少采空区的漏风强度,以及向采空区注浆、注氮阻化遗煤自燃。常村煤矿21170工作面自燃治理的实际运用结果表明,所采取的措施符合实际,工作面回风CO浓度很快降到24×10~(-6)以下,有效地控制了采空区的自燃。     

高瓦斯易燃破碎厚煤层综放面回撤期防灭火技术的应用

针对山西省阳泉固庄煤矿高瓦斯、易燃、破碎厚煤层条件,15704综放工作面回撤期间采空区防灭火存在高瓦斯治理和防灭火的矛盾,破碎易燃煤层自燃期短和回撤期长的矛盾,这两对矛盾造成高瓦斯易燃破碎厚煤层综放工作面回撤期间防灭火难度很大,提出了"超前排放瓦斯、减少工作面配风量、减少采空区漏风、减少采空区遗煤、减缓遗煤氧化及缩短回撤期"的防灭火总体方案。通过设计施工防灭火巷和撤架巷,提前施工钻孔抽放瓦斯和施工注浆钻孔注浆加固,这两对矛盾得到有效地解决。同时采取均压通风系统,采空区注浆堵漏与阻化等措施,防灭火效果更加安全可靠,为高瓦斯易燃破碎厚煤层综放工作面回撤期间防灭火提供了宝贵经验。