高瓦斯易自燃工作面防火技术研究

针对煤矿高瓦斯易自燃工作面采空区自燃隐患困扰安全生产问题,研究了工作面推进速度与自燃的关系,得到自燃危险区宽度。分析了工作面防火技术,形成一套适合高瓦斯易自燃煤层条件下煤炭自燃预测、预报和防治关键技术和方法,并在潘一矿2341(3)典型高瓦斯易自燃煤层回采工作面进行防火技术工程实践,保证了工作面安全回采。     

综合防治煤炭自燃发火技术的研究

通过对煤炭自燃发火机理的探索,采取了防治煤壁自燃发火技术、在支架安装和初采期间防火技术、及防治采面和采空区发火技术、消灭了煤炭自燃发火。     

综放工作面高抽巷抽放条件下采空区漏风规律研究

高抽巷在解决易自燃煤层综放工作面瓦斯超限问题的同时,又加剧了采空区漏风及其自燃危险性。为了使工作面采空区防火措施更具有针对性,通过现场实测,研究分析了高抽巷抽放条件下工作面采空区漏风规律,对采空区的自燃危险区域分析、采空区有针对性的控风防火措施的制定具有重要的意义。     

近距离特厚煤层顶空回采浮煤自燃致因及防治技术

为了解决高瓦斯易自燃近距离特厚煤层上覆老空区在下部回采中浮煤自燃的问题,以杨村矿顶空回采工作面为研究对象,通过对采空区自然发火危险致因分析及防灭火技术研究,识别了采空区危险特征,提出了优化采空区注氮释放口位置,建立采空区层间漏风协调均压防治技术及上覆老空区多点预埋灌浆防火技术等综合防治技术。通过效果检验,上述综合技术在杨村矿23煤层顶空回采期间有效解决了采空区煤自燃的问题。     

粉煤灰浆快速固化构筑密闭墙技术

为了预防采空区遗煤自燃,通常在采空区构筑密闭墙。针对现有密闭墙构筑工艺的不足,提出了粉煤灰浆快速固化构筑密闭墙技术,并分析了其技术特点和构筑工艺。为了检验该技术的可靠性,选择山西某矿8617工作面采空区进行密闭试验,测试结果表明:粉煤灰浆快速固化构筑密闭墙适用于井下采空区防火密闭,具有良好的封闭效果。     

东坡煤矿914工作面防灭火技术实践

针对中煤东坡煤矿914综放工作面长期停采期间面临采空区遗煤自然发火的危险,分析了影响该面采空区煤炭自燃的主要因素,通过采取合理配风、采空区堵漏、注浆、注氮、注三相泡沫及加强监测等综合措施,达到了预期的防火效果。     

高压矿23040（Ⅱ）同采空区遗煤自燃的处理与效果分析

以平顶山矿务局高庄矿２３０４０（Ⅱ）工作面采空区一起遗煤自燃的处理为例，对处理采空区遗煤自燃的技术关键、具体措施及其效果进行了分析。     

色连二矿12205工作面收作期间防火技术

针对色连二矿12205工作面顶板上部存在浮煤的特殊情况,从煤自然发火条件出发,分析了12205工作面收作期间采空区发生遗煤自燃的原因,并根据该工作面的实际情况和各种防火技术特点,提出了"减少采空区漏风、降低采空区氧浓度"的防火原则,制定了顶板铺设风筒布、建黄土隔离墙、注高分子胶体材料、注氮等防火技术。实践证明,该套技术措施有效保障了色连二矿12205工作面的安全收作。     

基于支持向量机的采空区遗煤自燃预测分析

在分析回采工作面煤层自燃基础上,用支持向量机(SVM)预测技术对采空区遗煤自燃进行预测分析。并以忻州窑矿8914综放工作面采空区遗煤自燃为实例,对其不同时期采空区危险性进行预测分析,验证了该方法的可行性。打破传统经验分析法,实现了煤矿安全分析的智能化,对建立本质安全型矿井具有利用价值。     

高庄矿23040（Ⅱ）工作面采空区遗煤自燃的处理与效果分析

以平顶山矿务局高庄矿２３０４０（Ⅱ）工作面采空区一起遗煤自燃的处理为例，对处理采空区遗煤自燃的技术关键、具体措施及其效果进行了分析     

兴隆庄煤矿综合防灭火技术的再实践

矿井火灾是矿井五大自然灾害之一,煤炭自然发火是矿井火灾的主要形式,它约占矿井火灾总数的90%,严重威胁着煤矿的安全生产。采空区煤炭自然发火的防治不仅是矿井防灭火的重中之重,更是矿井火灾防治的难点。本文在以往综合防灭火技术应用的基础上,以兴隆庄煤矿B4328工作面的采空区煤炭自然发火防治为例,综合阐述了综合防灭火技术的探索与创新。通过五大防灭火技术的应用与再实践,以工作面和留置采空区束管内的煤炭自然发火指标气体监测数据所呈现的变化为依据,结合防灭火实践的效果对以往的防灭火技术进行了优化,对存在的问题分析总结出相应的改进措施,创新了夹心闭注胶的快速堵漏风技术,实现了B4328工作面的安全顺利回采。     

煤自燃过程特性及防治技术研究进展

煤炭是我国的主体能源,但煤炭开采面临着有煤自燃灾害的严重威胁。煤自燃不仅烧毁大量煤炭资源,还易引发瓦斯燃烧、爆炸等重特大事故,造成巨大的经济损失和重大的人员伤亡。为了进一步提高煤矿企业对煤自燃灾害的防控能力,推动我国煤炭资源的安全高效开采,分析了煤自燃理论的研究现状,总结了煤自燃监测预警的主要方法和技术,对比分析了煤矿常规的防灭火技术,介绍了煤自燃防治技术的最新发展及应用效果,并提出了煤自燃过程特性及防治技术的未来研究方向。较详细地阐述了煤自燃过程及特性理论基础,主要包括煤自燃的低温氧化过程机制、煤自燃分段过程特性及特殊条件下的煤自燃特性;较全面地总结了包括标志性气体方法、测温法等多种煤自燃监测预警技术的原理以及各类技术的优缺点。在上述煤自燃理论和监测预警基础上,针对常规注浆、注惰气等技术对煤自燃防控效果有限、难以满足矿井安全高效开采的问题,研发了三相阻化泡沫、凝胶泡沫、无机固化泡沫、稠化砂浆等防灭火技术,同时介绍了液氮(液态二氧化碳)快速灭火降温技术。此外,为了满足煤矿智能化、精准化开采对矿井煤自燃防治的新要求,在矿井火灾监测指标信息化与预警智能化、火源辨识与防治技术控制精准化、防灭火材料绿色化等方面提出了下一步的研究展望。     

泡沫凝胶防治煤炭自燃的特性与机理

针对现有煤矿防灭火技术存在的不足,提出并研发了泡沫凝胶防灭火技术。阐述了泡沫凝胶防灭火技术的特点,并通过固水特性实验、扩散模拟实验以及封堵漏风实验研究了泡沫凝胶的防灭火特性,研究结果证明泡沫凝胶兼有良好的固水、扩散、覆盖和封堵漏风通道的防灭火优点;建立了采空区浮煤自燃的动力学模型,结合模型分析了泡沫凝胶的大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风、降低氧气浓度的采空区煤自燃防治机理,并将该技术在煤矿现场进行了实际应用,结果表明该技术能有效地防治采空区煤炭自燃。     

韩家湾煤矿煤自燃多级预警指标体系构建

为完善韩家湾煤矿煤自燃预警预报技术指标体系,实现煤自燃隐患的早期准确预警,通过对韩家湾煤矿多个煤层开展煤自燃特性参数的程序升温试验测试,得到了煤样氧化升温过程中气态产物随煤温的变化规律。确定了以CO、ΔCO/ΔO₂、C₂H₄为主,以C₂H₆、C₂H₄/C₂H₆为辅的煤自燃预警指标,进一步分析了预警指标与煤温之间的映射关系,构建了适用于韩家湾煤矿煤自燃防控需求的分级预警体系。研究成果可实现韩家湾煤矿煤自燃的分级预警,对韩家湾煤矿及煤炭开采条件类似矿井的煤自燃预测预报与防控工作提供借鉴依据,能够满足实际的煤火灾害主动防控需求。预警体系的建立对于煤层自燃隐患辨识、主动地防灭火措施实施具有一定的理论指导意义。     

矿井防灭火技术现状及研究

介绍了矿井煤自然发火的基本规律以及目前国内外常用的矿井防灭火技术。同时,深入探索了煤层自然发火机理和规律,并进一步研究了综合防灭火技术。     

快速控制技术在朱家河煤矿自燃火灾中的应用研究

矿井煤体一旦发生自燃,其中就集聚了大量能量,同时释放CO等有毒有害气体,在发现煤自燃火灾后快速控制及熄灭煤火是煤自燃防治工作中的一项重要任务。本文针对朱家河煤矿12510工作面停采线附近煤自燃情况进行分析,采取基于胶体防灭火为主的快速控制技术,介绍了胶体的性能及火区治理工艺,论述了快速控制技术在朱家河煤矿的成功应用。     

基于层次分析法的综放面着火原因探究

煤的化学成分决定了煤矿煤层在开采过程中具有自然发火倾向,需要采取必要的、正确的治理瓦斯、煤自燃的防治等技术措施,从而降低隐患发生的概率。为探究综放工作面的着火原因,基于层次分析法,联系特定矿井或煤层进行分析。结果表明,煤自开采之后发生自燃现象的时间长短、燃烧剧烈程度等只占矿井发生着火事故时对安全的危险程度的一部分;煤自身性质、煤层开掘方式、采煤方法和矿井通风防范等外部条件也都是矿井火灾危害评定所需要考虑的因素与标准。综合分析与评判得到的矿井、煤层或工作面的火灾危险程度,在及时判断与预测火灾的发生、矿井安全管理和火灾防治等方面的操作实施都起到至关重要的作用。     

矿井火灾防治技术的发展现状及趋势

防治工作主要包括3个方面:煤层自燃发火危险性评价、煤层自燃发火的预测预报和矿井火灾的防治技术。煤层自燃发火危险性评价的目的是要在火灾发生之前对火灾发生的可能性做出科学性的评价;煤层自燃发火的预测预报是在煤矿生产过程中对可能或已经发生的火灾进行监测和预测;而矿井火灾防治技术则是对即将发生或已经发生的火灾采取措施,阻止火灾的发生。     

姚桥煤矿煤炭自燃预测预报指标气体的探索与研究

通过对预测预报气体指标的探索与研究,确定了判断煤炭自燃的指标气体,形成了姚桥煤矿一套综合的煤炭自燃预测预报气体指标判断体系,有力地促进了矿井的防灭火工作,减少了矿井煤炭自燃发火事故,减少了矿井因煤炭自燃造成的经济损失、人员伤亡和负面影响,为矿井的安全生产提供了有力的保障。     

联合注氮防灭火技术在黄白茨煤矿的应用

高瓦斯近距离煤层群自然发火防治问题一直是煤矿火灾防治方面的一项难题。工作面自然发火一般采取单一的灭火方式。针对煤矿自然发火,提出联合注氮的理念进行灭火,分析了氮气与液氮的灭火机理,并在黄白茨煤矿021005工作面进行了实施。对工作面注液氮、注氮气进行防灭火,随后获得的气体监测数据证明,防火效果较为理想,为高瓦斯煤矿近距离煤层群防灭火治理方面积累了宝贵经验。