非间隔式注氮防灭火装置动力参数

针对传统埋管注氮防灭火工艺中存在的重大缺陷：注氮点在采空区空间上存有间隔,氮气未能形成连续性分布,惰化效果差,氮气消耗量大,注氮管不能回收,造成极大的资源浪费,基于采空区注氮管的抗剪切能力优于抗拉能力的原理,设计了旋转牵引方式的非间隔式注氮防灭火工艺,可使注氮点与工作面保持同步位移,发挥最佳注氮效应。根据弹性力学中分析平面问题的相关原理,提出了非间隔式注氮防灭火工艺的动力参数计算方法。利用岩土工程数值模拟软件模拟了燕子山矿采空区注氮管的应力分布状况,并以此为依据计算了动力值。     

非间隔式注氮防灭火工艺的设计与惰化效果分析

注氮防灭火是预防采空区煤自燃,惰化火区的主要方法。传统的埋管注氮过程中注氮点在空间上存有间隔,N2在采空区未形成连续性分布,惰化效果差,注氮量大,而且注氮管不能回收,造成极大的资源浪费。基于采空区注氮管的抗剪切能力优于抗拉能力这一原理,具体设计了旋转牵引方式的非间隔式注氮防灭火工艺,可使注氮点与采煤工作面保持同步移动,从根本上解决了传统埋管注氮方式中存在的重大缺陷,实现了采空区中N2的连续性分布和注氮管材的回收。以塔山矿8104工作面为例,数值模拟并对比分析了非间隔式注氮与传统埋管注氮的惰化效果。结果表明:非间隔式注氮防灭火可有效减少采空区氧化带宽度,惰化效果明显。同时,基于卸荷拱原理与非开挖管道定向穿越技术中穿越管段回拖力的计算方法,得到非间隔式注氮防火工艺牵引动力计算公式。     

综采放顶煤工作面采空区注氮防灭火工艺的实践

阐述了综采放顶煤工作面采空区"三带"的分布规律,分析了采空区自然发火的主要原因,详细论述了综采放顶煤工作面采空区注氮防灭火工艺以及无煤柱开采条件下旁路式注氮防灭火工艺。     

朱仙庄矿Ⅱ863综放面采空区氮气防灭火参数确定

根据Ⅱ863工作面采空区漏风实测及采空区自燃"三带"的分布范围,朱仙庄煤矿Ⅱ863工作面采取氮气防灭火措施。为了提高注氮防灭火的实际效果,对氮气防灭火技术进行了深入的研究,确定最佳注氮技术参数,为采空区氮气防灭火注氮参数的确定提供重要科学依据。     

防灭火注氮钻孔周围氮气运移规律数值模拟研究

为了研究防灭火注氮钻孔周围氮气运移规律,建立了钻孔周围氮气运移数学模型,在测试采空区氮气渗透率及氮气含量系数基础上采用MATLAB软件对注氮后钻孔周围氮气流动过程进行数值模拟,得到了钻孔周围氮气压力分布图。分析结果表明:氮气从注氮钻孔喷出以后呈喇叭形向采空区运移,形成了以钻孔为中心的近似圆形的影响半径,压力由内向外逐渐减小。数值模拟结果与实测结果相吻合,为防灭火注氮设备参数优化提供了理论依据。     

王坪煤矿综采工作面注氮防灭火技术设计研究

向综采工作面采空区间歇的注入氮气,是防治采空区自燃的有效措施之一。本文通过对王坪煤矿综采工作面注氮防灭火系统参数的设计,并配合注阻化剂和加快工作面的推进速度,有效地抑制采空区遗煤发生自燃,确保工作面顺利回采。     

中国煤矿氮气防灭火的现状与未来

国内外已将氮气作为煤矿防灭火的主要手段．不同的制氮装置其结构与使用条件不同．氮气防灭火是一个复杂的系统工程,要根据矿井的条件,选取不同的制氮装置、注氮方式及技术参数．煤矿注氮防灭火还将有大的发展,为此,要研制采空区氮气浓度与制氮装置的自动监控系统,优化注氮工艺,以得到最佳的防灭火效果．     

注氮防灭火技术在硫磺沟矿的应用

硫磺沟矿试采工作面由于煤层厚度较大,工作面采出率较低,因此采空区浮煤自燃的可能性很大。鉴于以上情况,硫磺沟煤矿初步建立了注氮防灭火系统,针对注氮气体指标参数以及注氮管路的铺设方案作了简要说明,并详细地介绍了采空区因故停采时的注氮方法、闭内气体观测方法以及启封时的气体指标。     

干河煤矿2-118C采空区注氮防灭火技术研究与应用

为防止2-118C工作面采空区出现自燃现象,通过分析注氮防灭火技术原理和注氮工艺流程,得出注氮方案设计时相关参数的设计原则,进一步采用Fluent数值模拟软件进行采空区注氮口位置及注氮流量合理数值的模拟分析,根据模拟结果确定,设置注氮口为滞后工作面50 m,注氮流量为2 000 m3/h,并在工作面回采期间采空区的监测分析。结果表明:注氮方案实施后,采空区内的CO浓度基本稳定在0.005 2%,回采期间无采空区自燃现象出现,注氮防灭火效果显著。     

综放工作面采空区注氮防灭火技术应用

该文结合现场的实际情况 ,对综放工作面采空区注氮防灭火工艺进行了论述 ,为防治综放工作面采空区自然发火工作提供了切实可行的方法     

连续开区注氮对采空区自燃“三带”分布特征的影响

为了研究连续开区注氮参数对采空区自燃"三带"分布规律的影响,以大兴煤矿南五902工作面为研究对象,分别开展了不同O2浓度(20.9%、10.0%以及7.0%)条件下煤自然发火模拟实验,分析CO气体产物与煤温关系,认为研究区域的9#煤层自然发火临界氧浓度为7%;通过在南五902回风巷布置束管对不同注氮量情况下采空区内不同位置的CO、O2浓度进行现场实测,得出了注氮量与氧化带宽度呈负相关,且注氮量不影响散热带范围的特征;结合工作面平均推进度最终确定,采用1200 m3/h迈步式埋管连续开区注氮的防灭火手段,可满足南五902工作面日常防火需要。     

急倾斜特厚煤层综放工作面防灭火技术研究

神华新疆乌东煤矿+495 m水平B3+6工作面上部存在安宁渠小窑开采史,且B3+6煤层属Ⅰ类易自燃煤层,受井下工作面开采影响,地表裂隙发育、漏风严重。针对+495 m水平B3+6工作面存在的特殊开采条件,利用超前探测、超前注氮、架后埋管注氮、控风堵漏等综合防灭火技术措施,有效地防止安宁渠小窑开采区域、上覆老空区和本采空区遗煤自然发火,确保了该工作面安全回采。     

综放工作面连续注氮下采空区气体分布及 “三带”变化规律

介绍了同煤集团塔山矿8202综放工作面开采过程中,采用埋管、连续注氮方式向采空区注氮,防止采空区遗煤自燃。同时在采空区预埋束管,测量连续注氮前后各测点氧气和一氧化碳浓度的变化,并结合采空区遗煤自燃理论,得出了采空区自燃“三带”的分布变化。结果表明：综放工作面采空区在连续注氮下,氧气浓度随采空区深度的增加明显降低,最终稳定在5%左右;一氧化碳浓度随采空区深度的增加稳定在50×10 -6以下;注氮量越大,氧气和一氧化碳浓度下降的幅度越大;由于工作面供风量和漏风量都较大,对散热带宽度影响不大,氧化带在注氮后缩短了约60 m,窒息带前移了约70 m。     

注氮对相邻采空区自燃“三带”影响模拟研究

相邻工作面开采会导致复杂的漏风情况,浮煤易自燃,增大防火工作的难度。为明确相邻采空区自燃“三带”分布特征及确定最佳注氮防灭火参数,以贵州某矿4244工作面为背景,结合现场实测,应用Fluent流场分析软件,模拟研究不同注氮方案下采空区氧气浓度场分布规律。结果表明,实测结果与模拟相吻合,验证了模拟的可靠性;当注氮位置为X=50 m,注氮流量为100 m3/h时,采空区进、回风巷侧氧化带宽度分别为7 m和38 m,能明显减少本采空区氧化带面积,且能防止氧化带距工作面太近;此工作面进风侧注氮对相邻采空区氧化带影响范围较小,这要求在回采过程中需要对煤柱进行加固,降低孔隙率,控制漏风,减少氧气进入相邻采空区,降低煤自燃风险。模拟结果为相邻采空区灾害防治工作提供了的理论指导。     

复采综放工作面火灾原因分析及防灭火措施

分析了红会一矿复采综放工作面的3起火灾事故,通过研究分析堵漏风、直接消除可燃物、注水降温、布孔注浆和注氮防灭火的作用、缺点及适用条件,提出了小煤矿采空区采取复喷复灌堵漏、预插管火区预测预报、爆破弱化区域采前预灌等预防小煤矿破坏区自燃措施,以及消火道或钻孔高位注浆、喷浆包帮包底堵漏消除工作面内火灾、预埋管低位注浆、高位注氮消除采空区火灾的治理方案。     

复杂地质条件下综放工作面火灾治理

针对安平煤矿15112综放工作面上覆为旧火区的特殊地质条件,分析了发火原因及治理难点,采用了向工作面采空区注氮及地面打孔注浆技术,对火区进行了治理,启封后通过持续向工作面及上覆采空区注氮、工作面上下端头封堵等综合措施,有效的防止了火区复燃,确保了该工作面的正常生产。     

采空区注氮对瓦斯爆炸危险区的影响数值模拟

为研究注氮对高瓦斯矿井采空区内瓦斯爆炸危险区的影响,以安徽许疃煤矿3235工作面为实例,使用COMSOL多物理场耦合模拟软件建立采空区注氮模型,分析了不同注氮流量及注氮位置条件下采空区气体运移规律,并依据线性叠加的数学原理对采空区瓦斯爆炸危险区进行划分,分析其分布特征。通过对比研究发现:随采空区注氮流量的增加,爆炸所需最低浓度的氧气和爆炸极限内的甲烷,分别有向工作面和采空区移动的趋势,瓦斯爆炸危险区的最大宽度以及面积均呈现减小趋势;注氮位置和瓦斯爆炸所需氧气体积分数的危险区域,在一定范围内呈现负相关性。     

注氮技术在鑫顺煤矿采空区防灭火中的应用

为了有效控制和扑灭井下采空区火灾,以注氮为主的防灭火是井下预防火灾和减少火灾事故损失的一种非常有价值和实用的技术。鑫顺煤矿针对综放工作面自然条件,通过合理选择注氮方法和工艺,制定操作规范和注氮技术要求,现场实施后有效抑制了工作面采空区煤炭自燃发火现象,对于开采自燃煤层煤矿火灾防治具有积极的推广价值。