济宁二号煤矿沿空留巷工作面通风系统优化研究

济宁二号煤矿9306工作面与相邻9305工作面形成局部通风系统,因沿空留巷存在漏风严重问题,极易导致9306采空区断层遗煤区域自燃。根据沿空留巷漏风问题,首先实测9306工作面不同位置处漏风量大小,其次构建"W"型和"Y"型工作面数值模型,通过数值模拟对不同通风方式下工作面风速场和氧浓度场运移规律进行分析,结合实测通风参数,确定了9306工作面漏风区域、漏风规律,以及最优通风方式为"W"型。     

自燃煤层沿空留巷采空区遗煤自燃规律及防控技术研究

针对沿空留巷情况下采空区遗煤易自燃、发火等问题，以平煤二矿为研究背景，根据沿空留巷采空区特征及工作面通风方式特点，建立采空区自然发火数学模型。对未留巷、留巷未采取防漏风措施及留巷采取措施等情况下采空区自然发火特征进行数值模拟，并在现场进行了工业性试验。研究结果表明：采用沿空留巷技术后增加了采空区漏风量，氧气浓度面积增加，致使采空区内温度升高；依据沿空留巷下采空区自然发火模拟分析，认为在沿空巷道采取漏风措施可降低采空区遗煤自然发火危险性；建立沿空留巷分级防控防灭火技术体系，并在现场进行了应用。为类似条件下沿空留巷采空区遗煤自燃防治提供参考。     

留巷段漏风对采空区瓦斯运移规律影响的数值模拟研究

为了描述留巷段漏风对采空区瓦斯运移规律的影响,运用UDEC离散元模拟分析了采空区碎胀系数分布特征,并以CFD理论建立数值模型,采用Fluent数值模拟软件对留巷段存在漏风情况下的采空区瓦斯运移规律进行了模拟分析,并对比分析了漏风对氧化自燃带分布范围的影响。研究表明:留巷段漏风的存在加大了工作面漏风强度,加快了采空区瓦斯向深部及倾斜方向运移速度,扩大了采空区氧化自燃带宽度,增加了采空区遗煤自燃可能性。     

沿空留巷采空区煤自燃堵漏控风机制数值模拟研究

根据开放式沿空留巷采空区漏风强度较大、风流运移规律复杂的特点,构建了沿空留巷采空区风流运移影响因素指标,建立了Y型通风采空区渗透率分布模型,提出了基于平行四边形面积判定的Y型通风工作面采空区横向氧化带区域划分方法.在漏风源堵漏控风机制分析的基础上,采用数值模拟方法,研究了漏风封堵位置影响采空区风流运移变化规律.试验结果...     

切顶成巷“Y”型通风工作面采空区自燃危险区域研究

针对切顶成巷无煤柱开采技术,以某矿62711切顶成巷工作面为例,采用理论分析和Fluent数值模拟相结合的手段,与"U"型通风工作面进行对比,分析切顶成巷"Y"型通风工作面采空区漏风规律、气体运移和浮煤自燃危险区域,给出采空区自燃危险区域分布特征。结果表明:切顶成巷技术中的两进一回"Y"型通风系统,虽能有效解决工作面上隅角瓦斯问题,但采空区漏风量增大,为"U"型通风的1.33倍,自燃危险区域最大宽度增大了171 m.切顶留巷技术增加了采空区浮煤自燃的危险性,必须采取相应措施进行预防。     

某矿CT101工作面采空区自燃危险区域分析

结合现场观测数据和理论分析结果,对某矿CT101采空区内温度变化随埋深的关系进行了详细研究。结果表明:(1)充填开采工作面(CT101工作面)在沿空留巷的条件下,采空区自燃危险区位于留巷矸石墙内侧与液压支架形成的1个三角区域内;(2)自燃"三带"宽度范围较小且由散热带到氧化带过渡较快,自燃"三带"之间无明显界限;(3)沿空留巷采用压入式通风方式,使得留巷漏风严重,在矸石墙采空区侧形成了1个温度基本不变的常温带;(4)留巷的回风与机巷的进风在工作面端头汇合,使得在采空区内形成了1个较宽的散热带与氧化升温带构成的三角带,该三角带即为自燃危险区域,是工作面采空区防灭火的重点区域。     

无煤柱开采工作面相邻采空区连通后漏风规律研究

针对无煤柱开采“Y”型通风工作面采空区漏风严重,相邻采空区连通后漏风规律复杂等特点,以寺河煤矿二号井97312工作面为研究对象,使用SF6示踪气体法测定了漏风区域分布、漏风量和漏风类型,并通过数值模拟分析了采空区内部漏风流场分布规律。结果表明：97311采空区与97312采空区全域存在漏风流;97222巷均为正压漏风,漏风流由97222巷挡矸墙进入97311采空区后,向97312采空区运移;97312工作面进风隅角与回风隅角处形成涡流,导致97312工作面沿风流方向依次形成正压—负压—正压—负压4段漏风区域,部分漏风以涡流形式流回97312工作面,大部分经挡矸墙进入97224巷沿空留巷段;97224巷沿空留巷段以负压漏风为主,但在巷道变形严重和插管瓦斯抽采区域为正压漏风。     

Y型通风采空区风流和瓦斯分布数值模拟研究

目前,很多煤矿开始运用两进一回Y型通风方式(机巷和风巷进风,沿空留巷回风),来解决上隅角和回风巷瓦斯浓度超限的问题。为了掌握Y型通风采空区风流与瓦斯运移的分布规律,根据现场实际首先运用Gambit建立了两进一回Y型通风采空区物理模型,并进行网格划分,然后运用Fluent软件对两进一回Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。通过模拟结果得出了,两进一回Y型回采工作面采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布的一般规律,为治理上隅角、回风巷瓦斯超限及采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸提供了理论依据。     

官地矿28412工作面采空区综合防灭火技术

针对官地矿28412工作面采用无煤柱开采技术,沿空留巷过程中采空区易漏风供氧,造成采空区遗煤自燃安全事故,采用了堵漏风、灌浆、"三位一体"预测预报等综合防灭火技术。综合防灭火技术的应用将工作面危险区域沿空侧CO浓度均控制在15 ppm以下,有效消除了采空区遗煤自燃事故的发生,为实现28412无煤柱工作面安全开采提供了保障。     

切顶卸压沿空留巷回采工作面Y型通风漏风规律研究

为研究切顶卸压沿空留巷下Y型通风漏风规律,以发耳矿31004工作面为工程背景,提出标定界限法测量采空区碎胀系数,推导出采空区多孔介质模型孔隙率及渗透率分布规律;结合FLUNET数值模拟软件,对不同Y型通风模式、不同风量及不同留巷长度下Y型通风风流场分布规律及漏风情况进行分析.相同配风量下,"两进一回式"Y型通风模式下的采空区"三带"范围比"一进两回式"Y型通风模式小,后者自燃带范围大.不同风量下,"两进一回式"Y型通风工作面端部10 m范围、留巷侧30～100 m范围漏风严重,且留巷侧、机巷侧"三带"范围(除窒息带外)随总配风量的增大而增大,但沿空留巷侧散热带、自燃带范围均比不留巷侧要大,其窒息带比不留巷侧更靠近采空区深部,要重点加强留巷侧"三带"范围控制.留巷长度小于等于100 m时,由于采空区内部冒落矸石未压实,工作面及留巷侧漏风严重,反之,漏风量很小或基本不漏风.