特大型浅地表火区灭火抑爆技术实践

针对白芨沟矿特大型火区的范围广、垮落空间大、火与瓦斯共存、地表漏风严重等特点，采用了水封进风巷道抑爆技术、地面钻孔大流量注三相泡沫灭火技术、大流量氮气灭火抑爆技术，彻底扑灭封闭空间达1000万m^3的火区，防止了瓦斯的再爆炸。     

高瓦斯矿井特大型火区抑爆技术研究及应用

针对白芨沟矿特大型火区范围广、冒落空间大、区内火与瓦斯共存、地表漏风严重等特点,采用了水封进风巷道抑爆技术、地面钻孔大流量注三相泡沫灭火技术、部分地方注入凝胶、大流量氮气等灭火抑爆技术,彻底扑灭封闭空间达1000万m3我国建国以来的最大火区,防止了瓦斯的再爆炸,全面恢复了矿井的生产,创造了显著的经济效益和社会效益。     

特大型浅地表火区的灭火抑爆技术

针对白芨沟矿特大型火区的范围广、冒落空间大、区内火与瓦斯共存、地表漏风严重等特点, 采用了水封进风巷道抑爆技术、地面钻孔大流量注三相泡沫灭火技术、部分地方注入凝胶、大流量氮气等灭火抑爆技术,彻底扑灭封闭空间达1000万m3的我国建国以来的最大火区,防止了瓦斯的再爆炸,全面恢复了矿井的生产,创造出显著的经济效益和社会效益。     

火区接续巷道安全启封的技术实践

神华宁夏煤业集团白芨沟矿2421一分层综放工作面采空区发生瓦斯爆炸,矿采取水封工作面、灌浆注氮、注三相泡沫的抑爆技术和分段锁风的启封技术,恢复生产并采完一分层剩余段.由于接续紧张,2421二分层工作面开采后,需要启封已封闭的接续巷道,矿制定了完善的安全启封措施和详细的施工计划,并按措施严格执行,逐步安全启封了接续巷道.     

特大型火区的地面钻孔注三相泡沫灭火技术

介绍了地面钻孔大流量注三相泡沫的新工艺及其在宁夏白芨沟矿特大型火区治理中的成功应用。现场应用实践表明：地面钻孔注三相泡沫具有流量大、工艺简单、稳定可靠等特点,非常适于处理大范围、高冒落空间、火源位置难以推断的特大型火区。     

多灾害耦合矿井强冲击灾后恢复治理技术研究

针对多灾害耦合矿井发生冲击地压后工作面恢复难度大的现状,在多方调研、尊重科学的基础上,制定出"分次启封、逐段锁风、注氮惰化、稳步推进"的灾后治理方案,研究了水封巷道锁风启封、大流量注氮抑爆、密闭区瓦斯预抽、压差在线监测、联合强支护技术等全负压通风前灾害治理技术以及全负压通风后调节风窗均压技术,并且详细描述了启封过程。结果表明:采用该技术顺利实现了多灾害耦合工作面灾后的快速恢复,为工作面早日安全复产提供重要保障。     

含油砂岩的高瓦斯煤矿火灾灭火技术

海石湾煤矿6112工作面采空区自然发火,引燃了上部油砂岩下泄到采空区的油气,迅速扩大为全矿大火。矿井采用注大流量气氮、液氮和二氧化碳的方法,抑制了瓦斯爆炸,安全封闭了全矿6个井口,并采用缩封技术和大流量高压水枪降温技术,将火区从井口缩封到工作面,采用消火道钻孔注浆灭火技术彻底扑灭了火源。介绍了抢险救灾过程中的抑爆封闭技术、缩封技术、消火道灭火技术及灭火效果。     

急倾斜俯采综放工作面封闭火区治理技术与实践

分析了高瓦斯矿井厚煤层俯采急倾斜工作面封闭火区治理的特点与难点,否定了灌浆等常规防灭火手段治理此类火区的可行性。最终,利用注氮防灭火技术成功抑制了火区的发展,通过顶板巷钻孔应用三相泡沫防灭火技术顺利将火源降温直至熄灭,为火区的安全启封创造了条件。此次,注氮窒息与注三相泡沫降温相结合的火区治理技术的成功应用,为大倾角俯采综放工作面后封闭火区的治理提供了新的方法和途径。     

地面精确定位钻孔在矿井火灾抢险救灾中的应用

盐井一矿因采煤工作面火灾事故导致4个井筒井口全部封闭。为实现对井下火区高效快速灭火，防止发生因高瓦斯突出矿井火灾蔓延引发的瓦斯煤尘爆炸二次事故，并最终实现矿井安全启封，采用雪姆钻机施工，在井下火区高温火点地面对应位置施工了2个精确定位垂直钻孔，分别穿透采煤工作面上部采空区垮落带。地面钻孔现场施工过程中，实现精确定位、安全施工、成功下套管，经钻孔窥视和检测，确认施工到位。该应用可为地面大流量注液氮灭火和帷幕注浆封堵提供装备、技术和工艺保障方面的指导。     

柴家沟煤矿井下火区治理与启封决策

针对柴家沟煤矿ZF42105工作面易发生自燃的现状,首先采取封闭火区、均压和注氮措施,使得ZF42105工作面煤自燃得到有效抑制;然后基于束管监测数据分析了封闭前后火区的燃烧状况,并采取了进一步的注胶灭火方案,使得工作面CO超限得到有效治理。实施注胶方案后,依据气体组分比率判断了火区不存在复燃环境,结合《煤矿安全规程》实现了火区安全启封。     

惰气灭火技术在高瓦斯矿综放工作面火灾治理中的应用

 针对余吾煤业N1203综放工作面回采过程中由于采煤机切割岩石产生火花并点燃局部积聚瓦斯引发的矿井火灾事故，结合矿井瓦斯涌出量大的实际，在综合分析火区特点的基础上，实施 “抑爆优先、灭火为主”的治理方案，并详细阐述了采区大面积封堵、地面打钻注浆隔离、注氮和注液态二氧化碳以及火区监测技术。通过实践表明，在采取一定封堵措施后，大流量连续性注入惰性气体可有效降低火区氧气浓度，抑制瓦斯爆炸和熄灭火区。     

矿井火区多组分气体爆炸的主要影响因素

分析了矿井发火区多组分气体爆炸的主要因素,以及这些因素对多组分气体爆炸的影响,并提出了可燃气体爆炸抑制的几种方法,可用于矿井火区,尤其是矿井大面积火区的密闭和启封过程中,作为可燃性混合气体爆炸危险性的综合判断及其防爆措施的制定,具有实用价值和指导意义。     

注惰对封闭火区可燃性气体运移规律影响的研究

注惰是矿井火灾救灾措施之一,但在救灾实践中向封闭火区注惰却诱发了爆炸,因此研究注惰对封闭火区可燃气体运移规律的影响十分必要。从理论上分析了封闭火区内发生的化学反应和气体组分,并依据质量守恒定律建立了封闭火区内气体浓度的数学模型和注入惰气后气体浓度变化的数学模型;设计、实施了封闭巷道内充注惰气模拟实验,实验结果证实矿井火灾可产生H2和烷烯烃类化合物等可燃性气体;通过对实验数据中O2、CO注惰前后浓度变化分析得出,充注惰气对封闭火区可燃气体具有改变风流流动状态的"活塞"推动作用;通过对比注惰前后CO理论计算值和实验测试值验证了理论分析和数学模型的可靠性。研究结果对于煤矿火灾救灾过程中防止次生灾害的发生具有重要意义。     

含氮气三相泡沫惰化火区的机理及应用研究

针对漏风较大的火区，提出了采用含氮气三相泡沫惰化的新技术.建立了含氮气三相泡沫惰化有漏风源封闭火区的数学模型，得出了影响三相泡沫惰化效果的主要因素和三相泡沫惰化火区的机理.应用含氮气三相泡沫对特大型煤矿井下火区进行了成功的惰化，防止了瓦斯爆炸，保证了施工安全.研究结果表明：含氮气三相泡沫克服了普通注氮方式下注入火区的氮气易随漏风源很快流失的缺点，增强了火区惰化状态的持久性.     

瓦斯矿井工作面火区封闭后爆炸危险性快速预测方法

为了对高瓦斯矿井工作面煤自燃火区封闭后甲烷爆炸危险性进行有效预测,利用质量守恒定律对封闭火区在短时间内甲烷和氧气体积分数的变化规律进行推演,构建封闭火区内甲烷和氧气的积聚模型,分析火区封闭以后采空区内的气体体积分数的变化规律及关键影响因素,基于时间交集理论对火区封闭后甲烷爆炸危险性展开讨论,应用甲烷、氧气积聚模型对某矿火区封闭后的甲烷爆炸性进行估算,得到了甲烷爆炸的可能性及发生时间,及时采取相应的预防措施,成功地避免了火区封闭后甲烷爆炸事故。     

惰性气体在高瓦斯矿井大面积火灾中的应用

针对余吾煤业高瓦斯矿井N1203综采工作面发生的大面积外因火灾,提出了封闭火区并实施惰性气体N2和液态CO2进行灭火的措施。结果表明:注入惰性气体后大幅降低了封闭火区内的O2浓度和瓦斯浓度,极好地起到了抑爆作用,加速火区熄灭。     

红旗煤矿1510辅助系统注氮启封火区技术研究

采空区发生煤炭自燃不仅会威胁到工人的安全,还会引发瓦斯爆炸,造成严重后果。注氮防灭火技术作为煤层自燃防治手段之一,可以降低采空区内部氧气的浓度,缩小氧化带范围,降低事故率。本文对红旗煤矿1510辅助巷火区治理工作的成功经验进行总结分析,分析了氮气防灭火作用原理,通过分析1510辅助巷火区注氮方案,观测注氮后的数据,分析注氮前后火区的变化规律,从而得到一套安全可靠的同类型火区的注氮防灭火技术。     

煤矿火区密闭过程自燃诱发瓦斯爆炸的规律研究

为了研究煤矿火区安全封闭技术,进行了火区封闭过程诱发瓦斯爆炸的规律研究.对火区封闭过程中的自燃诱发爆炸的数学物理模型进行了分析,主要涉及巷道流场模型、采空区自燃模型、采空区瓦斯运移模型、瓦斯爆炸模型.以黑龙江鹤岗矿业集团兴安矿综采工作面停采封闭火区期间发生爆炸事故为原型,对火区封闭过程诱发瓦斯爆炸进行研究.得出,火区封闭过程中的风速下降,会引发巷道或采空区瓦斯积聚现象,高温火源存在的情况下易引发瓦斯爆炸事故.瓦斯积聚区与高温区存在较大的距离时,积聚瓦斯运移到高温区域引发爆炸;瓦斯积聚区与高温区距离非常近时,高温烟气逆向运移到瓦斯积聚区引发瓦斯爆炸;采空区自燃火势如果加强,也有可能引发采空区瓦斯爆炸.为了保证自燃火区密闭过程安全性,密闭期间应加强通风,增加进回风密闭间的风压,保持进回风密闭构筑的同步性。