综放面巷道松散煤体自燃过程数学模型的建立

在煤炭自燃灾害中,松散煤体自燃占很大的比例,综放面松散煤体较多,发生自燃的危险性也较高。文中根据综放面巷道松散煤体所处位置、堆积形态、漏风动力、散热条件等总结出自燃的特点,并判断自燃危险区域,最终推导出综放面巷道松散煤体自燃过程的数学模型,对实际生产中预防巷道松散煤体自燃起到指导作用。     

大倾角厚煤层斜切分层无煤柱综放开采煤自燃防治技术

针对华丰煤矿1411工作面开采条件和工作面布置方式,探讨了大倾角厚煤层斜切分层无煤柱综放工作面的煤自然发火特点。结合现场生产情况,将1411工作面划分为Ⅰ~Ⅶ7个煤自燃危险区域,分析了各区域遗煤分布情况及漏风规律;将工作面回采过程中防火工作划分为4个阶段(开切眼、正常回采、过1410面停采线及1411工作面末采/停采),并对每个阶段不同区域煤自燃防治工作提出了相应对策。应用实践表明,该对策取得了良好的煤自燃防治效果。     

综放面采空区三带观测及自燃危险区域判定研究

根据综放工作面开采后采空区遗煤自燃特点,采用实验测定的关键参数,结合现场可测参数,推算现场不同条件下引起煤体自燃的极限参数,判定实际条件下建新煤矿4103综放面"三带"分布规律,自燃危险区域和安全推进速度,为综放面采取针对性的自燃预防措施提供理论依据。     

易自燃煤层综放回采巷道防灭火技术实践

根据耿村煤矿易自燃煤层地质条件,综放开采回采巷道沿煤层底板掘进巷道为全煤巷道的特点,采取预防为主、综合治理的方法,对全煤巷道的自然发火进行防灭火实践.利用压注阻化剂水溶液,把巷道两帮和顶煤高温区内煤体降低到常温状态;并对试验巷道进行了黄泥注浆堵漏防火和压注胶体泥浆防灭火现场实践,将巷道煤体的自燃隐患消灭在工作面前方,保证综放工作面回采的顺利进行     

汝箕沟矿高瓦斯综放面采空区自燃危险区域判定方法

高瓦斯矿综放面采空区自燃严重威胁着矿井的安全开采。根据大型煤自燃发火实验测定的松散煤体放热强度和耗氧速率,通过测定采空区氧浓度分布状况,推断出采空区漏风强度分布规律。根据能量守恒原理,结合采空区实际的浮煤厚度、漏风强度和氧浓度的分布,提出了采空区遗煤自燃极限参数的计算方法,构建了煤自燃危险区域判定的必要条件。根据采空区氧化升温区的宽度和遗煤最短自燃发火期,提出了能引起自燃的最小推进速度计算方法,从而提出了高瓦斯矿综放面采空区自燃危险区域判定条件和方法,对预防高瓦斯综放面采空区遗煤自燃具有重要的指导意义。     

工作面沿空侧采空区煤自燃危险区域研究北大核心

为研究沿空掘巷工作面在不同开采时期沿空侧采空区煤自燃危险区域,以营盘壕煤矿2202工作面和沿空侧2201采空区为例,采用煤自然发火实验分析2201采空区遗煤自燃极限参数,提出沿空侧采空区煤自燃危险区域判别条件,通过保护煤柱施工钻孔监测沿空侧2201采空区内气体体积分数和温度,利用Fluent数值模拟研究沿空侧2201采空区氧气体积分数分布规律,划分出沿空侧采空区煤自燃危险区域。结果表明:2202工作面回采期间,保护煤柱应力集中导致煤体破碎,沿空侧采空区氧气体积分数在10.1%~13.8%范围;工作面停采前沿空侧采空区氧气体积分数在10.3%~15%之间,回采期间,沿空侧采空区煤自燃危险区域为2202工作面前部45 m至后部119 m宽55 m靠近煤柱侧的狭长区域;停采前,沿空侧采空区煤自燃危险区域为2202工作面前部63 m至后部107 m宽42 m靠近煤柱侧的狭长区域。     

综放剧烈采动影响煤巷 窄煤柱破裂失稳机理与控制技术

针对综放剧烈采动影响煤巷窄煤柱出现的破裂失稳问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等相结合的研究方法,探讨窄煤柱破裂失稳机理及其控制技术。结果表明:1)受上覆岩层破断回转运动影响,窄煤柱帮发生明显水平挤压运动,造成浅部煤体挤压、错动和破碎,变形破坏主要发生在煤柱帮中上部区域;2)关键块回转运动行为将对沿空巷道围岩产生沿铅垂方向的支承压力σj,同时还将对窄煤柱产生水平力σ_d,在此复杂应力作用下沿空巷道窄煤柱发生破裂失稳,由浅至深煤体应变演化过程为拉应变→压应变→拉应变;3)阐明该类巷道控制原理,提出"高强锚杆支护+顶板锚索槽钢组合结构+煤柱帮锚索加固"的综放沿空巷道支护方案并进行现场应用。现场工程实践表明,该技术可有效控制综放沿空巷道围岩变形。     

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。     

构造复杂厚煤层断层煤柱综放开采配套技术研究

 系统分析矿井与断层区域构造水文地质条件,结合物探断层情况,开发了以厚煤层断层煤柱综放工作面的巷道布置方案、综放采煤工艺为主的断层煤柱综放开采技术,设计了采面防治水设备设施配置;分别对YF8断层下盘保护煤柱和YF20-3断层上盘保护煤柱进行了成功试采。     

无机防灭火材料在小煤柱工作面自燃灾害防治中的应用

介绍了阳煤一矿在15~#煤81303小煤柱综放面无机防灭火材料的应用与工业性实验,通过无机防灭火材料在81303小煤柱综放面自燃灾害防治中的分析研究,提出了一条能有效处理自燃灾害的新技术途径,消除了小煤柱工作面开采期间回风巷道漏风、老空区自燃的安全隐患,实现了安全回采。该技术对于存在自燃灾害矿井具有十分重要的推广应用价值,将大大提升矿井自燃灾害的应变能力。     

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.     

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。     

煤层自燃综合防治技术在杨柳煤矿首采工作面的应用

10414综采工作面为杨柳煤矿首采工作面,针对其地质条件复杂、断层多、工作面采空区易发生煤层自燃等情况,提出采用以控漏风、降氧气、消高温、防复燃为主的煤层自然发火综合防治技术,实践表明,该综合治理技术有效解决了10414综采工作面采空区煤层自然发火隐患。     

突出矿井综放工作面三相泡沫防灭火技术

针对金河煤矿16203-2综采放顶煤工作面自然发火情况,准确判定了发火点,分析了发火原因,阐述了传统防灭火技术在该工作面应用存在的问题及影响因素,通过应用三相泡沫,消除了火灾隐患,保证了矿井安全生产,从三相泡沫应用过程和结果,提出了三相泡沫在突出矿井中防治煤炭自燃的技术经验。     

应用粉煤灰复合胶体灭火技术治理大面积自燃火区

根据五虎山煤矿402综采工作面上覆火区的特点及其发展状况,采用粉煤灰复合胶体灭火技术,成功地熄灭了大面积高温火区,建立了胶体隔离带,有效地阻止了火区向采空区深部发展,保证了402综采工作面的安全采出。粉煤灰复合胶体灭火技术工艺简单,材料成本低,对西部缺水少土地区煤层自燃火灾的治理具有重大的推广应用价值。     

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。     

小煤柱综放工作面相邻采空区自燃灾害综合治理技术

针对小煤柱综放工作面相邻采空区存在漏风大、遗煤多,易引发采空区遗煤自燃的问题,提出由采空区自燃观测系统、小煤柱加固堵漏及向采空区灌注无机防灭火材料所组成的采空区自燃灾害综合治理技术,并在阳煤一矿81303综放工作面相邻采空区进行了工程实践。结果表明,采用以小煤柱加固堵漏与采空区注浆为主的自燃灾害综合治理技术后,原采空区的自燃高温点遗煤温度及CO体积分数明显下降,其中3^#观测孔温度由35.1℃降为25.2℃,CO体积分数由3.7×10^-5降为1.2×10^-5,有效消除了采空区的自燃隐患,保证了81303综放工作面的生产安全。     

基于层次分析法的综放面着火原因探究

煤的化学成分决定了煤矿煤层在开采过程中具有自然发火倾向,需要采取必要的、正确的治理瓦斯、煤自燃的防治等技术措施,从而降低隐患发生的概率。为探究综放工作面的着火原因,基于层次分析法,联系特定矿井或煤层进行分析。结果表明,煤自开采之后发生自燃现象的时间长短、燃烧剧烈程度等只占矿井发生着火事故时对安全的危险程度的一部分;煤自身性质、煤层开掘方式、采煤方法和矿井通风防范等外部条件也都是矿井火灾危害评定所需要考虑的因素与标准。综合分析与评判得到的矿井、煤层或工作面的火灾危险程度,在及时判断与预测火灾的发生、矿井安全管理和火灾防治等方面的操作实施都起到至关重要的作用。     

兴隆庄矿4322综放面停采线火灾治理

在分析兴隆庄煤矿4322综放面煤层自燃原因的基础上,利用氮气防灭火技术控制火区的扩展,运用复合胶体防灭火技术熄灭高温火区,这些技术的成功运用抑制了采空区深部火源向工作面的扩展,保障了兴隆庄煤矿4322综放面的安全撒架,为煤层内因火灾防治提供了新的方法和途径。     

高瓦斯易自燃孤岛旋转开采工作面安全技术研究与实践

通过对高瓦斯易自燃孤岛旋转开采工作面火灾隐患进行分析,有针对性地提出防治措施,形成了一套孤岛旋转回采自燃工作面的安全回采技术、综合治理措施,解决了回采过程中工作面煤炭自燃的难题,为铁煤集团在孤岛旋转回采防灭火工作中积累了宝贵的经验。