均压技术治理神东矿区低氧问题的效果分析

通过对神东矿区部分回采工作面回风隅角氧气浓度低、上覆采空区与周边小煤窑采空区可能导通及地表漏风的影响因素进行分析,定点、定时对工作面、工作面上隅角气体成分、风量、进、回风压差及漏风情况,巷道风流流动状态,采空区和火区的气体成分、漏风量、漏风方向、空气温度、防火墙内外空气压差等状态和数据变化进行收集、汇总,结合风量、风压调节法,利用现有的均压设备、设施等系列措施来解决工作面低氧、防止小窑采空区有毒有害气体向工作面的运移、杜绝地面漏风问题,确保矿井能够安全生产。     

高突矿井中底层煤巷掘进瓦斯防治技术研究

高突矿井厚煤层瓦斯含量高,并且需要分层回采。在顶分层回采结束后,顶板塌落不严实,采空区积聚大量高浓度瓦斯。在中底层工作面掘进巷道期间,进、回风巷及切眼连通采空区,高浓度瓦斯会随时涌出到掘进巷道,造成瓦斯大幅度超限。目前,突出煤层中底层掘进工作面防治瓦斯的技术水平还停留在依靠大风量排放瓦斯或均压通风技术,通风压力稍有变化失衡,会造成低风压掘进巷道瓦斯超限。为此,中马村矿在39042工作面掘进巷道期间探索研究的瓦斯防治新技术,确定采用密闭回风巷抽采采空区瓦斯、掘进回风巷及切眼,取得了良好的应用效果。     

采空区通地表漏风状态下的矿井诱导通风系统研究

承德铜矿采用有底柱分段崩落法开采,随着地下矿山开采进展及采空区增大,出现采空区通地表漏风现象,受采矿方法所限,漏风通道不能通过充填、封堵且与地表相通,对矿井通风系统的稳定性影响非常严重。通过分析该矿山采空区漏风特点,建立了采空区通地表三维物理模型,并基于 Fluent 软件对采空区通地表漏风风速流场规律进行了数值模拟。研究表明:采空区通地表漏风条件下,工作面及采空区流场的分布在各方向上具有明显的分区规律。漏风采空区通道距工作面越近,对工作面风流影响越大,采空区风流趋向一定的规律向回风巷道移动;当漏风速度较小时,在漏风通道和工作面的采空区风流大致呈“U”形流动,越靠近工作面风流越大。根据上述分析,提出利用通地表采空区回风,将漏风通道加入通风网络中,在风向最易改变点来诱导通地表采空区回风,形成诱导通风系统, 重建通风系统动态模型。针对控制采空区漏风的通风网络进行了诱导通风研究,较好地解决了采空区漏风问题。上述研究反映出,将采空区作为通风回路的诱导通风网络并重新优化通风网络,是解决采空区漏风控制问题的有效手段。     

矿井回采工作面瓦斯均压治理研究

为解决高瓦斯、自然发火矿井回采工作面采空区瓦斯异常涌出、遗煤漏风等问题,基于均压通风技术工作原理,总结得出调节风窗均压、改变工作面通风系统、开放并联网络和调节风窗与风机联合均压4种不同均压技术,并应用于孙疃煤矿回采工作面。结果表明:通过改变通风系统,1026工作面未出现瓦斯及CO异常;1017工作面实施开放并联网络均压措施后,墙内外压差降为15 Pa,墙前无瓦斯;1047工作面10411机巷通过局部网络均压调节,密闭墙3墙内外压差基本稳定在10～20 Pa,墙前无瓦斯;102采区10210风巷通过设置单调压气室-连通管调压系统,抑制了采空区瓦斯向巷道的涌出。实验证明均压技术可有效地控制漏风量,抑制采空区瓦斯异常涌出。     

基于双示踪技术浅埋煤层采空区地表漏风规律研究

为研究浅埋煤层开采抽出式通风工作面上覆地表裂隙对采空区漏风的影响，以补连塔煤矿22310工作面采空区为研究对象，采用双元示踪技术，对该抽出式通风工作面采空区地表漏风规律进行动态试验研究。研究结果表明：该工作面采空区对应地表有效漏风走向范围为0～［123m，137m)|在工作面倾向上，靠近采空区回风侧漏风大于进风侧|通过计算比较得到，越靠近工作面，采空区内漏风风速越大。该研究对类似工作面采空区漏风防治有一定的指导意义。     

基于通风阻力测定的通风风阻变化规律研究

为了研究矿井通风风阻变化规律,给出了通风风阻测定的原理及方法,结合某矿的通风阻力测定,得到了在两工作面同时回采时的工作面通风风阻阻值变化范围,利用风网解算软件模拟了工作面回采至封闭时的矿井总风阻的变化并拟合出了二次方程,最后得出结论:不考虑掘进巷道对通风系统的影响,两个工作面同时回采时,以较短时间采完的工作面为准,在该面封闭前矿井总风阻随回采进度呈二次曲线下降趋势,封闭后矿井总风阻突然上升,随着采掘交替呈现周期性的下降。     

稳定释放SF_6条件下孤岛面漏风规律试验研究

基于连续定量稳定释放SF_6测漏风的基本原理和假设,建立了孤岛面采空区漏风定量计算模型。在孤岛工作面开展漏风试验,利用建立的模型对定量测量点进行了计算。最后,结合漏风测试和采空区岩石冒落规律,分析了孤岛面的漏风规律,结果显示,在距离工作面较近的邻近采空区,回风侧漏风大于进风侧,且在回风侧邻近采空区巷道形成两个氧化带,增加了回风侧的自燃危险性。     

采空区紊流漏风相关系数的研究

利用中下分层工作面进、回风巷网上漏风的特点，建立了网上漏风数学模型，通过实测通风参数，拟合漏风强度与漏风位置的关系，揭示出网上矸石紊流漏风风阻的分布规律，得出采空区矸石漏风相关系数随矸石冒落时间的变化规律；由实测数据开始偏离回归直线的位置，可判断出漏风由紊流向层流转化的时间，为相同或类似条件下工作面采空区漏风的研究打下了基础。     

基于双示踪技术浅埋煤层采空区地表漏风规律研究

为研究浅埋煤层开采抽出式通风工作面上覆地表裂隙对采空区漏风的影响,以补连塔煤矿22310工作面采空区为研究对象,采用双元示踪技术,对该抽出式通风工作面采空区地表漏风规律进行动态试验研究。研究结果表明：该工作面采空区对应地表有效漏风走向范围为0～［123m,137m)|在工作面倾向上,靠近采空区回风侧漏风大于进风侧|通过计算比较得到,越靠近工作面,采空区内漏风风速越大。该研究对类似工作面采空区漏风防治有一定的指导意义。     

“U+L”型通风系统条件下采空区三维流场实验研究

基于采空区三维流场模拟实验台,进行了U型和"U+L"型通风系统模拟实验研究。通过改变进回风压力差及尾巷联络巷与工作面的距离,分析不同参数下的采空区压力场和瓦斯浓度场的分布规律。实验结果表明:采空区漏风强度与进回风压差有一定关联;高瓦斯区主要集中在偏向回风侧的压实区内,其位置及范围随通风参数的改变而变化,在现场可对此区域进行重点抽采;缩短尾巷联络巷距工作面步距,可在一定程度上控制采空区内高瓦斯区域的范围。     

上湾煤矿22104工作面低氧原因及治理研究

针对上湾煤矿22104工作面回风隅角低氧问题,对低氧气体来源及涌出原因进行研究,分析地表大气压、温度变化对采空区气体涌出影响规律。结果表明22104工作面低氧原因是由于处于CO2～N2带煤层氮气含量较高,以及遗煤氧化消耗氧气导致采空区存在大量氮气,在采动影响下地表裂隙容易与采空区形成漏风通道,使得采空区内低氧气体向工作面回风侧运移,从而导致回风隅角的气体浓度异常。在对低氧涌出原因分析的基础上,采用均压通风技术平衡工作面与采空区之间的压差,以减少采空区向工作面的漏风和低氧气体的涌出,保持工作面氧气浓度处于正常水平,为工作面回风隅角低氧治理提供技术指导,实现矿井安全高效生产。     

梁宝寺煤矿孤岛面自燃危险区域划分

基于理论分析和现场试验,得出3206和邻近采空区内的O2和CO浓度随距离的变化规律,在分析数据的基础上,提出回风邻近采空区顺槽内存在2个氧化带。对3206和邻近采空区岩石碎胀系数进行分析,结合通风系统压力分析漏风范围。最后,叠加漏风范围、浮煤分布和气体变化,把3206孤岛面自燃危险区域划分为动态危险区域和静态危险区域,结果显示,回风邻近采空区内的动态危险区域是该工作面的防灭火重点。     

均压通风解决工作面回风隅角低氧问题的研究

为了有效解决海湾煤矿3^#井2203工作面回风隅角低氧问题，利用均压通风提高2203工作面与上部采空区和邻近采空区之间的压差，改变采空区漏风流场，当带式输送机穿过调节风门时，通过适当漏风来代替过渡封堵。结果表明，启用均压系统后，回风隅角处O₂浓度从14.8%升高至19.8%，并一直保持在19.8%左右；回风流中O₂浓度从18.6%升高至20.2%，并一直保持在20.2%左右；回风顺槽内压力高于上部采空区30 Pa；通过调节风门处漏风量为4.2 m³/s，工作面通风量为35.0 m³/s。通过均压系统的应用，成功解决了回风隅角低氧问题。     

Y型通风方式治理高产综采面瓦斯研究

后退式采煤两进一回Y型通风系统，两条巷道进风，使通过工作面的风量相对减少，有助于防止工作面煤尘飞扬，改善工作面气候条件，减少采空区漏风和瓦斯涌出，从而具有防止工作面瓦斯积聚的作用。两进一回Y型通风系统主进风通过工作面，稀释本煤层瓦斯，并利用在采空区维护的回风巷，有控制地向采空区回风道漏风，使采空区瓦斯直接进入回风道，而副进风巷进风的作用在于驱散上隅角瓦斯积聚，并具有稀释回风巷瓦斯浓度的作用。其中一条巷道可专用作排瓦斯巷，     

中国煤炭工业劳动保护科学技术学会刊授进修部第一期刊授班教材——第三单元 矿井火灾的防治<三>——第五章 均压防灭火

<正> 一、概述在矿井通风系统中,无论在巷道、工作面和采空区,乃至火区中,空气的流动方向总是从高能位点流向低能位点,而风量大小则取决于风路两端点间的压力差和两点间的风阻。均压防灭火的基本原理就是采用风压调节技术使火区或有自然危险的区域(或采空区)的进、回风侧压差尽量减小,乃至为零,并使之少漏风或不漏风,以消除煤炭自     

麻家梁矿近距离煤层开采工作面漏风规律研究

针对近距离煤层开采过程中采空区漏风通道、漏风规律复杂的难题,以麻家梁矿14201综放工作面为研究对象,详细介绍了近距离煤层开采时采空区漏风影响因素,并通过布置测点对14201工作面漏风规律进行分析研究,监测数据表明,工作面区域通风量随工作面风流的流向逐渐降低,工作面区域漏风量随工作面风流的流向逐渐增加,距离胶带顺槽50~75m的范围为工作面通风量最小,漏风量最大的区域,该区域升温煤层氧化升温速度快、自燃危险性高,是14201工作面在生产期间防灭火的重点区域。     

开采动压影响下巷道变形规律分析

针对平煤八矿深处下部煤层工作面开采导致的上部煤层邻近采区工作面回风巷道掘进困难、变形严重等现象,通过监测回风巷道表面的变形情况,总结出下部煤层开采对上部煤层邻近采区巷道的动态影响规律:己16,17-22020工作面的回采活动对回风巷道的影响范围约200 m,变形最为严重的区域在工作面前方20m和后方20 m范围内,从而确定顶、底板和两帮位移的平均速度,为巷道的合理布置提供参考依据。     

安全高效高瓦斯工作面下行通风技术研究与应用

为解决上行通风引起的上隅角瓦斯积聚及采空区抽采管路无法回收等技术难题,将采煤工作面通风方式改为下行通风方式。采用数值模拟的方法,分别对保德煤矿回采工作面采用上行、下行通风方式的采空区瓦斯分布规律进行模拟,确定了下行通风技术参数,并在保德煤矿81505工作面试验采用下行通风方式。结果表明:应用下行通风方式解决了回风隅角瓦斯积聚问题,实现了采空区主要抽采管路的安全回收,解决了采空区遗留金属管路的安全隐患,且工作面巷道优化布置后可减少掘进一条巷道,单个采煤工作面同比节约成本超过5 000万元。     

阳泉五矿综放工作面自然发火研究

从综放工作面回采巷道布置、采煤工艺特点以及采空区漏风等方面分析了自然发火的原因，找出其特点和规律并从巷道支护、掘进、采煤方法等方面提出了针对性的预防措施。     

U型通风工作面采空区漏风规律研究

通过SF6示踪气体法对温庄煤矿15012 U型通风工作面采空区进行漏风测定。结果显示，15102工作面漏风率为16.31%，采空区内存在多条漏风通道，漏风风速为0.032～0.128m/s。数值模拟结果显示，U型通风系统采空区内漏风风流流线呈U形分布，由工作面进风侧流入，回风侧流出。工作面下隅角区域采空区上部，更易发生自燃。采空区三带呈条状分布，三带范围随高度升高而变化，氧化带随高度增加先增大后减小，散热带随高度增大而缩小，高度大于16.3m时消失。