回风大巷示踪气体测试矿井外部漏风率的最短采样检测距离研究

针对示踪气体法测试回风立井型矿井外部漏风率过程中,由于回风大巷的示踪气体采样检测有效长度有限,可能会导致示踪气体无法准确采样检测的问题,以纳林河二号矿井一号回风立井和二号回风立井回风大巷为研究对象,制定了多回风巷型回风立井外部漏风率示踪气体法测试方案,在此基础上,分别采用理论公式法和CFD数值模拟方法计算了各回风大巷的SF_6气体最短采样检测距离,理论公式法计算结果显示一号回风立井和二号回风立井均不宜采用示踪气体法测试矿井外部漏风率,CFD数值模拟方法计算结果与之相反。现场实测结果显示:通过CFD数值模拟法确定的回风大巷最短采样检测距离处巷道断面内SF_6气体分布均达到均匀分布状态,CFD数值模拟法计算结果的准确性明显大于理论公式法。研究表明:采用CFD数值模拟法计算示踪气体最短采样检测距离能够对回风立井型矿井外部漏风率示踪气体测试法的现场适用性进行科学准确的论证。     

SF_6示踪气体连续释放法在采空区漏风检测中的应用

采用SF6示踪气体连续释放法,通过确定采样时间,最短采样距离等漏风测定参数,对工作面巷道及采空区漏风进行了考察,得出了巷道及采空区漏风量的大小,为矿井火灾防治提供了科学依据。     

SF_6示踪气体瞬时-连续联合释放法在工作面漏风检测中的应用

针对平朔井工一矿4109工作面漏风现象,基于SF6气体的示踪原理,采用瞬时-连续联合释放法对4109工作面内-外漏风进行系统分析。试验结果表明,4109综放工作面外部漏风通道主要是地表裂隙通道,内部漏风主要来自于采空区和回风巷,并进一步计算出漏风量和漏风率,为矿井火灾的防治提供了依据。     

SF6示踪气体测定漏风技术若干问题探讨与应用

SF6示踪气体漏风测定技术可以用来测试井下漏风通道、漏风量及漏风分布,示踪气体释放量、释放时间等参数会直接影响漏风测定结果。本文对示踪气体释放量确定等若干问题进行了探讨,并将研究成果进行了现场考察应用。研究表明:1采样点风量及示踪气体释放量与空气压力及温度等参数有关,计算取样点风量及示踪气体释放量时应对其进行修正;2示踪气体现场测定时,应考虑通过流量计不同介质时不同大气条件的流量换算,还需测定释放地点及采样点的空气绝对压力和空气温度;3"U+L"型综采面全程向采空区漏风,其漏风量大致呈线性分布,自下隅角至上隅角漏风量逐渐增加,该工作面最大漏风量1092.1m3/min。这对准确测定井下漏风量及漏风分布有着重要的指导意义。     

示踪气体测量理论在矿井漏风定量测量中应用

采用示踪气体测定矿井漏风已成为一项主要的测漏技术,可以定量分析漏风情况.该方法分为瞬时释放法和连续定量释放法,当需要准确测定漏风量时必须采用连续定量释放法.介绍了连续定量释放法测定漏风原理,对释放点和采样点的位置等参数进行准确计算.     

基于示踪气体采空区漏风通道定性识别

根据示踪气体连续释放原理,通过确定最短采样距离、采样时间及释放量等漏风测定参数,采用新型便携式示踪气体检测仪对工作面采空区及高抽巷漏风进行考察,得出工作面漏入采空区又流出的风量及高抽巷的漏风量,此参数为矿井火灾防治提供了依据。     

赵固二矿通风系统现状及分析

赵固二矿辅助回风巷于2014年底贯通,对该矿改造后的通风系统基本情况及存在的问题进行分析。盘区开采深度-850 m,矿井通风方式为中央并列抽出式,主副井进风,风井回风;盘区内胶带大巷和辅运大巷进风,回风大巷回风;工作面采用U型上行通风,下顺槽进风、上顺槽回风。进风段阻力占总阻力的33.5%~46.5%,用风段占22.1%~24.2%,回风段占31.4%~43.7%,3段阻力分布基本合理。矿井总进风量为151.0 m3/s,矿井总有效风量为136.5 m3/s,矿井有效风量率为90.4%,矿井外部漏风率为4.3%,符合《煤矿安全规程》规定。通风系统等积孔为4.11~4.21 m2,矿井通风难易程度为容易。     

SF_6示踪气体在矿井近距离煤层漏风检测中的应用

本文基于SF6示踪气体的性质稳定、环境条件下不水解、氧化释放采样和检测方法简单、检测灵敏度高、无干扰、成本低与来源方便等其它示踪剂不具备的优点,对昊达煤矿矿井4#与3#近距离煤层可能存在的漏风通道进行检测与分析,进而为采取针对性的防治矿井漏风措施提供判断依据与技术支持。     

SF_6示踪气体在新集二矿1上煤采空区漏风检测中的应用

采用连续释放SF6示踪气体法,通过分析井上井下对照图,实地考察新集二矿2101采区1上煤的开采状况及巷道布置情况,结合井下采空区漏风和1上自燃发火情况,查找210107采面可疑漏风源与漏风汇的位置,合理布置释放接收点,利用瞬时释放示踪气体法确定了210107工作面上部210108采空区的漏风方向和漏风速度,在此基础上确定了漏风通道,为矿井自燃发火煤层防灭火工作提供了科学依据。     

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。     

寺河矿三水沟回风立井揭煤施工实践

寺河矿西井3号煤层具有突出危险性.在西井三水沟回风立井揭穿3号煤层过程中,为消除突出隐患,制定并实施了三水沟回风立井井筒揭露煤层方案.当井筒工作面施工至距煤层垂距10 m时打前探钻孔,查明煤层赋存情况,测定煤层瓦斯压力,根据测定结果进行瓦斯抽放.当工作面掘进距煤层垂距2 m时,再次施工测压钻孔,采用钻屑瓦斯解吸指标法预测工作面有无突出危险性.当指标均小于临界值具备震动爆破揭煤条件时,采用震动放炮揭过煤层.按照上述施工方案与工艺顺利完成了探揭煤施工,确保了井筒揭煤安全.     

SF6示踪气体在近距离煤层群工作面漏风检测中的应用

近距离煤层群是指在开采本煤层时对邻近煤层有明显采动影响的煤层群。以许疃煤矿7₂28回采工作面为例，上覆存在7₁煤层采空区，在煤层采动影响下形成多种漏风通道，漏风形式复杂，严重影响矿井的安全生产。利用SF6示踪气体连续定量释放法对7₂28工作面及回风巷漏风量规律进行定量研究，在0~150 m（距下隅角距离）范围内工作面主要向采空区漏风，在150 m后采空区向工作面漏风，整体漏风量为93 m³/min，漏风率为4.7%。回风巷在煤层间距薄弱处，存在明显向上覆采空区漏风现象，漏风量为37 m³/min，漏风率为1.9%。通过测试掌握了工作面及巷道漏风规律，针对性地提出预防措施，为该工作面的安全生产提供了保障。     

两翼对角式通风系统回风特性与优化

为探究矿井中两翼对角式通风系统的回风特性,建立了通风网络模型,结合系统回风段角联分支风流方向判别公式及风量调节公式进行分析。结果表明：调节回风段角联分支风向和风量可以改变两翼回风井风量,使两翼回风井共同承担矿井总风量;通过回风段角联分支调节两翼回风井风量,合理分配回风井风量可降低通风系统能耗。     

某大型露转井矿山通风系统现状分析与优化

某大型露转井矿山通风系统实际风量远低于设计风量，并且崩落法开采塌陷区处漏风量达到90.69 m3/s，占全矿总风量的25.33%。为解决矿井通风系统存在的诸多问题，利用多级机站技术对全矿通风系统进行合理分析和优化，增设西5回风井作为西采区回风路，将2#回风井地表2台风机更换为250 kW风机，在增加西采区回风量的同时加大矿井总风量；并对全矿范围内的塌陷区漏风点进行全面排查，利用通风构筑物封闭0 m水平管缆井、回采巷道和副井石门等多处漏风点，解决塌陷区漏风问题，有效提高矿井有效风量率。通过落实优化措施，矿井总风量提高至513.64 m3/s，矿井漏风率降低至5%以下的合理范围，有效提高了矿井通风能耗的综合利用率。     

尾巷风压及风量变化对采空区自然发火影响的理论分析与数值模拟

基于多孔介质的渗流连续性方程、动力弥散方程以及相似理论,建立了U+I型综放工作面与尾巷负压和风量变化相关的理论数学模型,对4种尾巷风量条件下有关采空区可能自燃带范围和回风流瓦斯浓度进行了模拟分析。通过理论分析和数值模拟发现,回风巷瓦斯浓度随尾巷风量变化幅度较大,而采空区可能自燃带宽度变化曲线较为平缓,因此,是否需要通过降低尾巷负压来减小采空区可能自燃带范围,必须根据各矿具体的实际情况而定:当工作面供风量较小时,实施意义不大;当工作面风量较大时,降低尾巷负压则可能既使回风巷瓦斯不超限,又使采空区浮煤自然发火危险性显著降低。     

“Y”型通风采空区漏风场和瓦斯流场数值模拟

"Y"型通风方式能够较好地治理工作面上隅角和采空区瓦斯问题,但现场直接测定采空区漏风场和瓦斯流场很困难。通过建立二维解算模型,应用计算流体力学软件fluent对采空区漏风场和瓦斯浓度场分布进行了数值模拟研究,并对不同主副进风巷配风比进行了综合比较,得出配风比为5∶1时瓦斯治理效果最好。     

一种预测采空区自燃危险区域的新方法——CFD技术的应用

在示踪气体试验的基础上,建立了模拟综采工作面采空区空气、瓦斯流动的数学物理模型,基于VC++6.0环境下对Fluent进行二次开发,分别对工作面正常生产、回风巷侧联巷密闭不严、尾巷密闭不严和高瓦斯涌出等4种情况下采空区氧气及瓦斯的分布进行了预测研究.结果表明:采用CFD模型模拟得到的采空区气体分布规律与现场长期监测结果相吻合;回风巷侧联巷及尾巷密闭不严将极大增加采空区氧气浓度;高瓦斯涌出可以加速采空区的自我惰化,有利于防治采空区自燃.     

回风石门软岩巷道变形破坏机理及其支护对策

针对煤矿回风石门出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,且难支护的问题,采用工程地质力学分析、数值模拟和现场试验研究相结合的研究方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。结果表明,巷道的变形破坏受分子吸水膨胀、胶体膨胀、构造应力、重力、工程偏应力、软弱夹层、层理等多种因素影响,其变形力学机制为IABIIABDIIIBC型。针对该种类型的复合型变形力学机制,提出了相应的转化为单一型的技术对策,数值模拟结果表明该技术对策可有效控制巷道的大变形破坏;提出了恒阻大变形锚杆+金属网+底角注浆锚管+钢纤维混凝土耦合支护方案,现场应用效果良好。