上覆采空区煤自燃与瓦斯综合防治技术

为高效解决煤层在掘进期间瓦斯与火共存灾害问题,在研究鹿洼煤矿4301煤层上覆采空区瓦斯赋存、煤自燃特点的基础上,构建了4301(2)煤层瓦斯与煤自燃指标气体检测体系,确立瓦斯与煤自燃异常区域;提出了采用喷浆、注凝胶对漏风地点快速封堵、注黄泥浆对煤自燃异常区域迅速降温及覆盖氧化煤体的综合防灭火措施;针对瓦斯异常涌出问题,提出了"封堵裂隙-钻孔排放-风量稀释"三位一体的瓦斯防治措施。     

特厚煤层小煤柱开采瓦斯-火灾协同防治技术

为了解决高瓦斯自燃煤层小煤柱开采采空区漏风遗煤易自燃和工作面瓦斯超限的问题,以同忻煤矿为背景,建立了瓦斯-火灾协同防治技术,采用惰性气体置换采空区有害气体,喷洒阻化剂防止采空区遗煤自燃,小煤柱侧喷浆防漏风等技术措施,有效降低了采空区有害气体含量,达到防止采空区遗煤自燃和工作面及上隅角瓦斯超限的目的。     

瓦斯抽放条件下采空区气体运移规律的数值模拟研究

为了掌握采空区气体的运移情况,指导采空区瓦斯的抽采工作,针对山西晋煤集团凤凰山煤矿综采工作面上隅角瓦斯超限的实际情况,在煤层顶板覆岩内布置高位钻孔直接对上邻近层卸压瓦斯进行抽采和拦截。通过建立采空区瓦斯流动模型,并对模型中各边界条件和参数进行设置,运用FLUENT软件对综采工作面顶板抽放条件下采空区气体分布及运移规律进行数值模拟,得出采空区氧气、瓦斯气体运移规律,为防治采空区遗煤自燃和瓦斯防治提供科学依据。     

综放工作面采空区自燃氧化“三带”分布规律研究

为确保鹿洼煤矿2307(2)综放工作面采空区自燃防治做到科学、合理、经济、有效,对2307(2)综放工作面开采期间采空区自燃"三带"分布规律进行了测定与分析;得到了采空区自燃氧化"三带"的范围,确定了基于煤炭自燃防治的最小安全推进速度。对2307(2)采空区自燃"三带"分布规律的研究可以有效指导工作面的安全生产,杜绝自然发火事故的发生。     

近距离煤层开采瓦斯与内因火灾防治技术的研究与应用

以同煤集团煤峪口矿14#煤层410盘区81006综采工作面为例,对近距离煤层开采期间瓦斯与内因火灾防治技术进行探讨。分析了煤自燃和瓦斯爆炸共生造成复合型灾害的威胁。通过采取巷道封闭抽放、穿层钻孔抽放的瓦斯治理措施和采空区注氮、邻近工作面注浆一体化火灾防治技术,81006工作面正常生产期间上隅角瓦斯浓度始终保持在0.8%以下、CO浓度在0.001%左右,上覆采空区内CO浓度保持在0.005%以下,氧气浓度保持在3%~7%左右。     

综放面采空区自燃“三带”分布规律研究

为确保鹿洼煤矿综放工作面采空区自燃防治做到科学、合理、经济、有效,对该矿2307(2)综放工作面开采期间采空区自燃"三带"分布规律进行了测定与分析;确定了采空区自燃氧化"三带"的分布范围,以及基于煤炭自燃防治的最小安全推进速度。对该工作面采空区自燃"三带"分布规律的研究,可以有效指导工作面的安全生产,杜绝自然发火事故的发生。     

采空区瓦斯煤火耦合灾害伦理风险评估

针对高瓦斯易自燃煤层采空区瓦斯抽采与煤自燃防治相互矛盾、相互制约的特点；分析瓦斯煤火耦合灾害的致灾机理，确定了影响采空区瓦斯与煤自燃耦合灾害的主控因素，识别了现有瓦斯与煤自燃防治技术潜在的伦理风险，基于层次分析法建立了瓦斯煤火耦合灾害伦理风险评估模型；并在孔庄煤矿7436工作面进行了现场应用。结果表明：7436工作面回采期间发生煤自燃的权重为0.262 3，发生瓦斯灾害的权重为0.205 4，瓦斯煤火耦合灾害的发生权重为0.529，工作面回采期间应特别关注瓦斯煤火耦合灾害的发生，且在单独治理煤自燃灾害和瓦斯灾害时，煤自燃灾害发生的概率高于瓦斯灾害。     

采空区瓦斯与煤自燃共生灾害的实测分析与研究

为有效防治高瓦斯、易自燃煤层综采工作面采空区瓦斯与煤自燃共生灾害,以111811综采面为背景,通过现场实测和数值分析,研究得出了采空区瓦斯浓度和自燃氧化气体浓度的分布规律。现场实际应用注氮防灭火效果良好,有效抑制了煤炭自燃,消除了瓦斯与煤自燃共生致灾的可能性,保障了安全开采。     

近距离煤层开采上覆煤层采空区气体分布规律

针对中煤平朔煤业有限责任公司井工二矿近距离煤层群开采下分层过程中极易引起上覆采空区遗煤自燃等问题,通过采取预先打孔埋管监测近距离煤层中上分层采空区气体随下分层工作面推进的分布规律及浓度,预测预报上分层采空区遗煤自燃情况,根据监测结果结合理论分析得出,中煤平朔煤业有限责任公司井工二矿近距离煤层群开采下分层过程中并没有引起上覆采空区遗煤自燃等问题。     

砚北煤矿特厚易自燃煤层邻近采空区瓦斯抽采与煤自燃耦合研究

砚北煤矿特厚易自燃煤层采用分层开采，在工作面推进过程中因周期来压造成工作面上隅角瓦斯瞬时超限，目前主要通过瓦斯抽采解决该问题，但邻近采空区抽采易引起采空区漏风，可能导致遗煤及下分层煤发生自燃。为分析采空区瓦斯抽采对遗煤自燃的影响及优化抽采参数，编制了瓦斯抽采、漏风、氧化升温耦合脚本文件，建立了邻近采空区瓦斯抽采耦合氧化升温数值计算模型，并利用该模型模拟了不同抽采条件下邻近采空区瓦斯浓度分布、温度分布及氧气浓度分布规律，综合考虑抽采效率和防止煤氧化自燃，研究结果表明：抽采钻孔高度35 m、抽采负压7 kPa时瓦斯抽采效果最佳。研究结果可为特厚易自燃煤层工作面上隅角瓦斯治理及邻近采空区瓦斯抽采设计提供技术参考。     

瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统研究与应用

为了解决高瓦斯易自燃煤层工作面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治智能化程度低、缺乏灾害风险的精准分级管控等问题,构建了以瓦斯抽采与自然发火监测数据为基础、以风险分级智能化管控为核心的瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统。采用API接口调用方式建立数据采集平台,构建了基于多源信息融合、K-Means聚类分析、预警规则知识库等方法的分析预警模型,设计开发了瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统软件,实现了复合灾害的精准监控、风险动态评判和智能预警。在试点工作面的应用结果表明,该系统可直观展示复合灾害监测预警信息,使采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治工作透明化,有效提升了灾害防治的智能化水平。     

任楼煤矿Ⅱ7324N工作面瓦斯与火协同治理技术

任楼煤矿为瓦斯突出及自然发火矿井,Ⅱ7₃24N工作面属近距离多煤层组中煤层开采,在工作面回采期间存在上覆采空区遗煤自燃和上下临近层双重瓦斯异常涌出的风险。为实现瓦斯与火灾害协同治理,通过实施"21212"协同治理优化模式,最终形成了注氮、上隅角埋管抽采、上下隅角封堵、上覆采空区灌注液态CO₂和局部地点覆盖防灭火剂的瓦斯与火"五位一体"协同治理技术,实现了零超限、零发火目标,确保了工作面安全回采。     

采空区自燃诱发瓦斯灾害耦合致灾特性及防控技术

为研究综放采空区瓦斯与遗煤自燃耦合灾害特征及危险区域,及时预防耦合灾害事故发生,研究了综放采空区瓦斯与遗煤自燃耦合灾害形成条件及特征。以山西和顺天池矿井301工作面为例,提出并实施了采空区煤与瓦斯火灾害监测监控、高抽巷抽采瓦斯及灌浆防灭火等协同防治技术,保证了工作面安全开采。     

郭家湾煤矿51107工作面回风上隅角低氧机理及防治研究

针对郭家湾煤矿51107工作面在回采过程中回风上隅角出现低氧现象,总结工作面低氧特点及其规律,分析浅埋易自燃煤层工作面回风上隅角低氧气体产生的原因及低氧气体涌出的原因,得出煤层瓦斯分带属于CO2-N2带,且采空区遗煤存在吸氧和氧化现象,从而降低采空区气体的含氧率。通过研究工作面低氧的多种防治措施,结合郭家湾煤矿51107工作面实际情况,采取采空区封堵漏风,风动风机导风措施和加强监测监控等综合防治技术措施,确保工作面氧气浓度处于正常范围之内,保证煤炭资源的安全高效开采。     

上湾煤矿近距离煤层开采自燃防灭火技术

针对近距离煤层群开采所面临的煤层易自燃的难题,以上湾煤矿三盘区12煤层和12上煤层为例,分析了当上覆12上煤层回采完毕后开采12煤层工作面时,采空区遗煤自燃危险因素。建立了自燃预测预报系统,根据煤炭自燃的条件,通过对其自燃机理的分析,制定了从设计源头、工作面回采初始至采终封闭全过程防灭火措施,确保了下覆12煤层的安全回采。     

特厚煤层分层开采煤自燃防治技术研究

鲍店煤矿5304采煤工作面采用特厚煤层分层的开采方式,采空区漏风规律复杂,给矿井的安全生产带来很大的危险。论文根据矿井的实际情况,分析了5304采煤工作面在煤自燃防治方面存在的难点;根据特厚煤层分层开采煤自燃的层位定律,对煤自燃易发地点"两道两线"进行了分析,确定了5304采煤工作面防火的重点部位;结合该煤层自燃的特点和规律,从上下分层及上分层沿空侧三个部分研究了不同时期的煤自燃防治技术,有效保障了矿井的安全生产。     

急倾斜薄煤层采空区煤自燃和瓦斯爆炸危险区域分布特征

为提高急倾斜煤层伪斜开采条件下瓦斯与煤自燃综合防治效果,基于煤自燃"三带"划分标准和瓦斯爆炸三角形,建立采空区自燃"三带"分布的数学模型,利用COMSOL Multiphysics5.2模拟软件,对东林煤矿3409工作面采空区孔隙率、气体浓度、温度等参数进行模拟分析。结果表明:采空区上部孔隙率较大,下部除回风巷道边缘处较大外,其他区域孔隙率相对较低;氧气浓度结合漏风速度共同划分氧化带范围为:在进风侧氧化带宽23.2 m,在回风侧宽37.6 m,高温区域主要集中在回风侧、采空区的下部距离工作面较近区域;采空区上部瓦斯浓度相对较低,下部瓦斯浓度相对较高;瓦斯爆炸危险区域为中间工作面支架处区域范围为爆炸危险区域。     

浅析回采工作面下行通风预防采空区自燃

<正>自燃是影响煤矿生产,威胁工人生命安全的一大灾害。因此,在开采有自燃危险的煤层时,必须采取有效措施,防止自燃发生。回采工作面下行通风不但可以降温,降尘和防治瓦斯危害,还可以防治采空区自然发火。 众所周知,煤炭自燃的基本原因是煤与空气中的氧相互作用。由此可得出产生自燃的必要条件是:有自燃倾向性的破碎的或有裂隙的煤存在;有足够的氧气供煤氧化;有充足的时间使煤能够完成氧化、自热、自燃的过程。只有上述三个条件都具备时,煤炭才能发生自燃。     

瓦斯抽放条件下综放面采空区易自燃区的判定

为了掌握梁宝寺煤矿3418综放面采空区的自燃危险区域分布特征,在采空区瓦斯抽放的条件下,采用全面布点法对采空区气体和温度变化规律进行了观测,利用Matlab数据分析工具,拟合得出了该工作面采空区氧气等各主要气体浓度和温度的等值线图,并对采空区各气体浓度、温度和浮煤分布数据进行叠加,得出瓦斯抽放条件下综放面采空区易自燃区域分布范围,为采空区易自燃区域的定向防治设计提供指导。     

鹿洼煤矿4301(1)综采面瓦斯防治技术探讨

通过对鹿洼煤矿4301(1)工作面瓦斯涌出规律的分析,适时采取顺槽煤壁打长孔释放瓦斯、均压通风、监测监控、下行通风、工作面回风隅角设置导风帘、安设高压喷雾等瓦斯防治措施,有效控制了工作面瓦斯超限问题。