大倾角综放工作面采空区氮气置换防灭火技术研究

大倾角综放工作面的自燃煤层在开采条件下面临着较大的防灭火风险,这是因为放顶煤局部丢煤严重,上隅角采空区冒落空间较宽,工作面推进效率不理想,漏风带及氧化带宽度较大等多种情况所导致的。针对采空区内遗煤氧化问题,本文引入采空区氮气置换防灭火技术,抽放瓦斯时将氮气冲入其中,使采空区有害气体充分排除,维持采空区的惰化状态,避免因为排空瓦斯而影响其惰化状态,从而达到理想的防火效果。     

停采线切顶留巷采空区自燃危险区域判定研究

划定采空区自燃危险区域范围是有效防治自燃发火的关键，判定切顶留巷采空区的自燃危险区域，以青龙煤矿21802停采线切顶留巷采空区为例，采用Fluent数值模拟软件，通过模拟得到采空区漏风场及氧浓度场的分布规律，分别利用漏风风速和氧气体积分数两个划分标准对自燃危险区域进行划定。结果表明：根据不同划分标准划定的范围略有差别，取其合集并结合遗煤分布情况，得到自燃危险区域范围：以工作面为界沿煤层走向，进风侧采空区32～62m;工作面中部采空区47～67m;回风侧采空区26～53m;高度范围为0～40m。     

环境温度对大型圆筒仓煤自燃发火的影响模拟研究

为研究青龙寺煤矿大型圆筒仓煤自燃发火的规律,本文通过COMSOL软件构建煤仓几何物理模型,模拟在初始温度分别为273K(0℃,冬季低温)、298K(25℃,常温)和308K(35℃,夏季高温)三种条件下煤仓内煤体温度变化情况,并绘制煤仓升温曲线和升温速率曲线。结果表明：在初始温度为273K的条件下,经过50d,温度只升高4K,无需进行自燃发火期分析;在初始温度为298K条件下,仓内煤体开始燃烧的临界温度为349.5K,自燃发火期为39.6d;在初始温度为308K条件下,仓内煤体开始燃烧的临界温度为355.1K,自燃发火期为18.2d。研究成果对青龙寺煤矿在不同季节条件下防控煤仓自燃发火有一定指导意义。     

昌平矿业公司1号井防灭火技术应用与研究

本文通过对回采工作面B2煤层自燃的内在因素和外在因素综合分析,明确了回采工作面和采空区煤炭自燃的机理,从而搞清了工作面巷道和采空区遗煤自燃的原因以及条件,就此提出煤层自然发火的预防技术措施.     

立体抽采下采空区自燃发火预测方法

本文结合石港煤矿的具体情况,分析讨论了工作面回采期间高抽巷、内错尾巷气体成分变化情况与采空区自燃发火危险性之间的关系,提出了采空区自燃发火危险性预测的理论指导,并进一步明确了其有效的预测方法。     

煤矿工作面收作期间自燃危险区域及防灭火措施

EIN₄6-7工作面为综放工作面，采空区遗煤较多，煤层具有较高的自燃倾向性。工作面停采撤架期间，推进度明显降低，顶板和架后存在大量的破碎煤体，长时间稳定供氧和热积聚环境可能导致自热和自燃。本研究系统地分析了工作面末采及回撤期间自燃情况，将其划分为三个阶段，并对可能存在的煤自燃问题进行了系统探讨。在此基础上，通过采空区自燃发火预测预报、采空区灌浆防灭火技术、采空区注氮防灭火技术措施、工作面控风堵漏防灭火技术措施、其他防灭火技术措施对本工作面末采及回撤期间的自燃问题进行了有效防控。     

斜沟煤矿综放工作面CO来源分析

综放工作面回采期间，上隅角CO气体的浓度经常出现异常，为采空区自燃指标气体的确定及工作面采空区防火措施的执行带来难题。通过对斜沟煤矿综放工作面的现场观测，分析了工作面CO的来源。研究发现，上隅角处异常的主要原因是采空区的遗煤氧化产生CO。煤体虽原生赋存有一定量的CO,但含量较低，不会对上隅角CO浓度异常产生影响。采煤过程中的放煤工序会对上隅角CO浓度异常起推动作用，同时在漏风及注氮系统持续注氮的影响下，会迫使形成的CO向上隅角聚集，导致CO浓度异常。     

高庄煤矿3上煤层指标气体研究

本文利用煤的氧化升温实验对高庄煤矿3_上煤层煤样在25～400℃范围内的氧化特性和指标气体参数的规律进行了测试。结果发现：煤层自燃的风险较高，煤样氧化升温范围在30～376℃,且随着煤体温度的增加会逐渐产生煤氧化气体产物，经过对比分析可以得出，CO可以作为指标气体进行煤炭自燃的发火预报。同时，对煤炭自燃的检测由乙烷、乙烯、丙烷、乙炔等进行辅助。     

补连塔煤矿22305工作面上覆采空区火区综合治理

下煤层开采前疏放水造成上覆煤层采空区遗煤氧化、自燃,通过采取采空区气体连续观测、SF6测定漏风通道、地面打钻探测高温点、地面钻孔注氮气、注浆、注三相泡沫等防灭火技术对高温区域进行综合治理,确保矿井安全生产。     

煤层自然发火指标气体试验研究

煤层自然发火的指标气体是矿井煤体氧化生热、出现温度变化时可以稳定探测的气体。使用指标气体可以早期探测到煤层自然发火的发生,减少不必要的经济损失。以中煤平朔集团公司井工三矿39107工作面为研究对象,开展了煤层自然发火指标气体试验研究,测定了煤样的气体CO、CO2、CH4以及C3H8等在不同热解温度下的浓度。根据煤样不同气体浓度的变化,选出更能够预测自然发火的气体作为本矿煤层的指标气体,希望能为矿区的火灾预防起到指导作用。     

强压局部返风法判断火区位置及供氧面积

扎赉诺尔煤业公司铁北矿为斜井片盘开拓方式 ,现开采Ⅱ2ａ煤层 ,开采方式为大剥皮式开采。其煤种为褐煤 ,煤的自然发火期 3 -6个月 ,属Ⅱ级自燃危险程度的矿井。根据我矿大量的现场观测资料表明 ,采煤工作面停采 3 - 6个月 ,煤炭自燃就可发生。而发火地点大多在工作面开切眼处、停采线处、采过的出口处、溜煤眼处等地点。由于采过的出口较多 ,造成对采空区的多处可能的漏风通道 ,一旦发现自然发火预兆 (如ｃｏ超限 ) ,很难判断发火点的准确位置。近几年 ,我矿工程技术人员立足于现有的条件 ,通过几年的工作实践和探索 ,总结出来的强压局部返…     

赛蒙特尔煤矿4#煤自然发火指标气体实验研究

指标气体对煤自燃预测预报具有重要的指导作用。利用自主设计的基于"油浴"的程序升温氧化实验装置,对赛蒙特尔煤矿4#煤进行程序升温,观测升温过程中各气体浓度的变化情况,分析得出了CO为4#煤自燃特性的主要指标气体,对其他煤层采空区治理具有重要的指导意义。     

凉水井煤矿431303工作面采空区漏风规律研究

为掌握回采工作面采空区漏风规律，以凉水井煤矿431303工作面为研究对象，通过现场测试及数值模拟相结合的方法，分析采空区地表垂直漏风及相邻工作面采空区水平漏风，测得431303工作面地表垂直漏风流速为2.157～5.047m/min,平均风速为3.541m/min。相邻工作面采空区水平漏风强度最高处在进风侧，到回风侧漏风强度逐渐减少。对431303工作面采空区漏风规律的研究，为采空区有毒有害气体涌出及遗煤自燃防治提供指导。     

氮气置换抽放采空区瓦斯技术研究

淄矿集团葛亭煤矿自开采以来受煤层赋存、断层等复杂构造影响，个别采空区积存大量的甲烷等有害气体。同时，煤层发火期短、低温氧化能力强，存在火灾隐患。近年来，葛亭煤矿积极进行有遗煤自然发火倾向性的采空区高浓度瓦斯治理技术研究，实施“氮气置换抽放瓦斯治理采空区有害气体技术”，取得了较好的效果。     

回采工作面自然发火位置的预测及预防

矿井自然发火是煤矿五大灾害之一，它具有发热自燃点隐蔽，不易查找的特点。因此，给火灾的预防和处理带来很大难度，尤其是回采工作面的采空区出现自然发火，它直接危及工作面作业人员的安全，同时又很难控制和处理。采空区浮煤破碎，氧化速度快，使火灾迅速蔓延，扩大灾区面积，有毒有害气体急骤增加，严重影响矿井安全生产。因此，确定回采工作面采空区高温点的形成位置在矿井防灭火上非常重要，及早地预测高温点的位置，对疑点重点进行监测，     

小庄煤矿40201工作面特殊时期防灭火技术研究

针对40210工作面初采初放期间CO浓度异常上升现象,结合下隅角漏风情况,采用灌浆管路向下隅角处喷洒黄泥浆液,利用注氮管路向下隅角及架间注三相泡沫,封堵下隅角遗煤缝隙,减少向采空区的漏风量。在CO浓度异常点架铺设灌浆三通花管,定点注浆,同时工作面架间打孔灌注三相泡沫。周期来压时,针对遗煤较多期间CO异常上升现象,采用下隅角灌注凝胶,减少上、下隅角向采空区漏风,利用40201运、回顺抽采钻孔实施煤层注水措施,达到煤体湿润、降温,降低氧化速度的目的。     

浅埋长壁工作面长距离推进下防自燃研究

神东矿区煤层埋藏浅,赋存稳定,瓦斯含量较低,开采条件较为简单,但开采煤层多为易自燃煤层,自然发火倾向严重,已经影响到煤矿的安全和高产高效。本文简要分析了影响浅埋长壁工作面自燃的几个因素,并以神东某矿为例,论述了浅埋工作面长距离推进过程中防止煤炭自燃的注意事项,为相似条件下的工作面预防自燃工作提供了借鉴。     

特厚煤层综放工作面初采强制放顶解决方案

大饭铺煤矿61111综采放顶煤工作面在初采期间实施强制放顶措施,降低采空区自燃发火倾向性、提高综放面顶煤回收率、提高采空区充填效果、减少工作面漏风、降低初次来压强度、防止大面积悬顶造成飓风伤人事故。对特厚煤层综放开采生产组织的决策提供了技术支持。     

小煤柱综放工作面煤自燃危险区域判定

煤矿采煤工作面在回采期间，确定煤的自燃发火危险区域，对矿井正常生产和火灾防治具有重要意义。本文通过对陕西某矿201综放面采空区煤自燃“三带”进行现场实测和对流场、浓度场的数值模拟，结合煤样氧化实验测得煤样自燃参数，确定工作面最小安全推进进度和煤自燃发火危险区域。     

高瓦斯易自燃突出矿井综放工作面主动封闭综合防火技术

大兴煤矿综采工作面回采煤层系为高瓦斯、易燃煤层，煤种以气煤为主，最短发火期为3个月，发火原因主要是因为采空区浮煤到了发火期产生自然发火，造成工作面安全回采工作严重受到自然发火威胁，尤其在工作面停止推进时更为突出。通过分析停产时采空区内自然发火特性，试验性采取工作面主动封闭，惰性气体隔绝为主的防火技术，实现大兴矿回采工作面安全停产29天的记录。