综放工作面巷道沿空侧松散煤体漏风强度测算方法研究

测算巷道松散煤体的漏风强度分布状况及动态变化规律, 对松散煤体的自然发火预测技术的研究具有重要意义． 由于巷道松散煤体的实际漏风速度极小（０－００１ ～０－５ ｃｍ／ｓ） , 因而目前测风、测压技术在实际应用中存在诸多问题． 为此, 提出了通过实测巷道沿空侧松散煤体钻孔氧气浓度推算漏风强度的方法, 并分析了巷道松散煤体在自燃过程中热风压对漏风强度的动态影响． 该方法在东滩煤矿４３０８ 综放工作面沿空巷道自燃性预测中得到成功应用．     

综放采煤法中沿空巷道煤层自然发火预测模型研究

根据综放工作面巷道自然环境及条件,对巷道煤层自然发火物理模型进行简化。在此基础上,建立了巷道煤层自然危险性二维预测模型,分析了模型边界条件的确定方法;并采用有限差分法对模型进行数值求解,根据计算结果对巷道松散煤体自然发火进行预测。最后,以东淮矿4308综放工作面沿空轨道运输巷自然发火为例进行预测,精度可达88．9％以上,证明该模型基本能满足现场自燃性预测的需要。     

五沟矿沿空掘巷煤自燃规律及数值模拟研究

为研究五沟矿1021工作面沿空掘巷煤柱及相邻采空区自然发火的特征,根据煤炭自燃理论,采用现场煤柱测温、位能测定及数值模拟相结合的方法,分析了沿空掘巷煤自燃影响因素。结果表明：煤柱完整性是导致采空区漏风、遗煤自燃的主要原因之一。在数值模拟预测条件下,经过2～3个月后,沿空侧1017采空区中遗煤温度有所升高,但最高温度低于60℃。当矿压作用使煤柱进一步压酥时,漏风量增大,沿空侧松散煤体温度有升高趋势,具有自然发火危险性。     

松散煤体自然发火过程氡析出及运移规律

火源精准探测一直是煤火灾害防治方向的世界性难题,而同位素测氡是火源精准探测的主要研究方法。为了解采空区火源位置分布及发火情况,基于煤自然发火实验台研究松散煤体发火过程中氡析出及运移规律。为减小测氡过程对自然发火实验影响,设计局部气体循环系统,控制实验取气量,获得松散煤体自然发火过程中氡活度浓度沿轴线分布规律;通过数据筛选及统计分析,获得同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律;根据氡活度浓度分布理论,推导实验台轴线方向氡分布方程;基于同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律及氡分布方程,获得松散煤体自然发火过程中氡的运移规律,确定真实反映氡析出与煤温关系的节点位置;通过松散煤体单元划分及氡析出理论分析,推导松散煤体氡析出随发火时间的对应关系;基于实验分析和理论推导,获得氡析出与发火时间的变化规律。结果表明:松散煤堆自然发火过程中,沿轴线方向松散煤体内氡运移主要以渗流为主,当T_(max)50℃时,渗流影响范围为0L175 cm,其中L为与进风口的距离;当T_(max)≥50℃时,渗流影响范围减小为0L125 cm,多种运移方式耦合作用范围为125L175 cm,可为采空区发火位置判断提供依据;在一定温度范围内,氡析出随煤温升高呈指数增长,且存在临界温度值,可为松散煤体发火程度判断提供依据。     

大断面巷道顶板煤自燃规律及控制方法研究

以枣泉煤矿11201大采高工作面巷道为研究对象,分析了大断面全煤巷道顶煤的自燃机理,并建立了松散煤体自然发火过程数学模型,利用Fluent软件进行解算,掌握巷道顶煤高温点的移动规律、发展规律以及顶煤的最短发火期,并建立了巷道煤自燃预测预报系统,针对高温点采取了MCJ12高分子胶体直接灭火的措施,保证了工作面安全开采。     

大柳塔煤矿52605沿空留巷工作面防灭火技术研究

沿空留巷技术具有可减少巷道掘进量、提高煤炭采出率、合理开发煤炭资源等优点,但在实施过程中往往会因柔模墙与巷道顶板连接处缝隙及柔模墙之间连接处的缝隙而造成采空区漏风,增大了采空区内遗煤氧化自燃的风险。针对沿空留巷工作面预防自然发火问题,以大柳塔煤矿52605沿空留巷工作面为例,分析工作面开采过程中自然发火危险因素,通过采取加强柔模墙施工工程质量、采空区监测监控、自然发火预测预报及改变工作面通风方式,并结合采空区注浆、注氮及封堵漏风等综合防灭火技术措施来保证工作面安全回采。实践表明,52605回采过程中未发现自然发火标志气体且采空区内氧气浓度降至7%以下,为大柳塔煤矿沿空留巷工作面安全高效回采提供了技术支持。     

煤体注胶治理煤层自然发火在米村矿的运用

采用煤体注胶方法治理松散煤体自然发火 ,工艺简单 ,效果好。     

自燃煤层沿空留巷采空区遗煤自燃规律及防控技术研究

针对沿空留巷情况下采空区遗煤易自燃、发火等问题，以平煤二矿为研究背景，根据沿空留巷采空区特征及工作面通风方式特点，建立采空区自然发火数学模型。对未留巷、留巷未采取防漏风措施及留巷采取措施等情况下采空区自然发火特征进行数值模拟，并在现场进行了工业性试验。研究结果表明：采用沿空留巷技术后增加了采空区漏风量，氧气浓度面积增加，致使采空区内温度升高；依据沿空留巷下采空区自然发火模拟分析，认为在沿空巷道采取漏风措施可降低采空区遗煤自然发火危险性；建立沿空留巷分级防控防灭火技术体系，并在现场进行了应用。为类似条件下沿空留巷采空区遗煤自燃防治提供参考。     

松散煤体下掘进期间防灭火技术应用

杨庄煤矿复采九采区松散煤体掘进中存在自然发火隐患,掘进期间对顸帮合理范围采取喷浆、喷涂LFM防灭火材料、打孔注胶等措施,减少遗留煤体中的漏风通道,消除自燃隐患,对防灭火工作能够有效控制,为今后工作面沿松散煤体中掘进提供了技术支撑和经验借鉴.     

注浆技术在沿空掘巷围岩加固中的应用

针对沿空掘巷护巷煤柱两侧松散破碎区不起承载作用的现象,通过注浆加固的方法,将巷道侧煤柱松散破碎区的煤体加固,达到减小护巷煤柱宽度的目的。阳煤五矿8407工作面沿空掘巷煤柱宽为10 m,受煤柱两侧松散破碎区的影响,巷道变形量较大。在巷道侧煤柱松散破碎区内进行了注浆加固试验,通过注浆加固试验段巷道与未注浆加固段巷道变形量、围岩应力的观测对比可知:注浆加固试验段破碎区承载力明显大于未注浆加固段破碎区的承载力,巷道变形量明显小于未注浆加固段巷道变形量。     

浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域判定

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。     

高瓦斯易燃特厚煤层综放开采自燃防治技术

煤层自然发火防治是综合机械化放顶煤开采过程中的一大技术难题，而自然发火期较短、富含瓦斯的特厚煤层尤为严重，以中国抚顺煤田为研究对象，分析了瓦斯抽放与自然发火的一般关系，总结了综放开采自然发火的常用防治技术。     

综放工作面巷道漏风状况分析

通过对综放工作面巷道煤层所处环境、松散煤体漏风流态、漏风动力等关键因素的分析,研究了巷道煤体漏风状况。结果表明,综放工作面巷道煤体中的漏风流态为层流,并在此基础上出巷道松散煤体渗透系数的表达式、漏风强度、风压梯度与空隙率之间的关系及总体漏风强度表达式,从而为进一步完善巷道煤体自然理论及防治技术研究提供了一定的理论基础,具有一定的现实意义。     

超长综放面煤层自燃火灾防治技术研究

在确定超长综放面煤层自燃危险区域的基础上,提出了有针对性、高效的综合防灭火技术体系,建立了超长综放面煤层自燃火灾快速应急防灭火系统,成功地对兴隆庄煤矿4324超长综放面煤层自燃火灾进行治理,为超长综放面的安全生产提供了重要的技术保障。     

深井易自燃厚煤层长期停工综放面防火管理技术

深井易自燃厚煤层综放工作面自然发火重大风险在长期停工状态下管理难度加大,稍有不慎可发展成自燃隐患,甚至火灾事故。本文通过3306综放工作面采用快速封闭注氮、均压技术降低漏风、监测分析等综合措施杜绝了火灾隐患。     

综放工作面终采线防灭火技术在济宁三号煤矿的应用

自燃煤层综放工作面停采前为创造撤面条件,顶煤无法回收,工作面支架回撤后,顶煤冒落,当工作面封闭不严或沿空掘巷留设的沿空煤柱裂隙发育煤体破碎时,构成了漏风通道,给采空区丢煤自燃提供了条件,从而极易造成已封闭采空区终采线自然发火,如何迅速判断发火位置,利用有效手段将发火点快速消灭,减少自然发火对矿井的危害和降低防治过程中的材料浪费是矿井主要解决问题。通过对163下04工作面终采线自然发火的研究,总结了一套行之有效的综放面终采线防灭火技术。     

孤岛综放工作面终采及回撤期间防灭火技术

为了提高易燃厚煤层超长孤岛综放工作面在终采和回撤期间的防火安全,根据煤自然发火防治理论和孤岛综放工作面自燃特点,提出了全工作面支架壁后铺设风筒布堵漏防灭火技术,研究了快速回撤工艺,开发出快速装卸平台.现场应用表明,铺风筒布防灭火技术堵漏效果显著,防灭火效果好;快速回撤工艺和快速装卸平台提高了工作面设备回撤速度,使超长孤岛综放工作面在20 d内回撤完毕,为快速封闭赢得了时间,起到了安全防火目的.     

海域开采自然发火规律研究

为了保障海域煤层的安全回采,采用实验分析和现场测定的方法对北皂煤矿海域煤层自燃指标气体、H2103综放工作面采空区自燃"三带"和H2106两巷壁后煤体氧化规律进行了研究。得知:应以CO,C2H4作为海域自然发火的主要气体指标,海域综放面采空区内部可能自燃范围为3.8～27.15m,海域综掘面两巷的顶板冒落区和破碎区是煤体自燃防范的重点。     

龙固矿井的设计综述

 龙固矿井作为山东省巨野矿区开发的第一对特大型矿井,存在煤层埋藏深、巨厚松散表土层、水文地质条件复杂、高地温、高地压、易自燃、村庄多等诸多国家及世界级难题。设计优化开拓布局、优选井口位置、创新井筒设计、攻关综放工艺,一井一面,在“水深火热”的矿井条件下实现集约生产,在近千米立井实现无轨胶轮车运输,同时将龙固矿井建设成了国内外极具影响力、安全高效、绿色开采的数字化花园矿井。文章简要总结了设计主要创新点和社会反响摘要,为相似条件矿井设计和建设提供借鉴。