孤岛工作面采空区自燃“三带”测定方法优化研究

为了降低不同漏风量对孤岛工作面采空区自燃“三带”测定结果的影响,缩短采空区自燃“三带”的测定周期,提出一种测定采空区自燃“三带”的新方法。通过沿孤岛工作面进、回风巷道两侧布置多芯束管,等距离划分束管间距,实现多芯束管等间距同步进入采空区。研究结果表明：该方法不仅可以有效缩短采空区自燃“三带”测定时间,也能在一定程度上消除不同漏风量对采空区“三带”测定的影响。     

红庆河煤矿综采工作面采空区“三带”测定及模拟分析

根据红庆河煤矿综采工作面采空区自燃“三带”现场实测数据,采用氧气浓度划分法对工作面采空区自燃“三带”进行划分;利用FLUENT数值计算软件模拟分析综采工作面采空区风流流场、温度场等,分析验证采空区氧气浓度、CO浓度、漏风速率、温度等变化规律,并与数值模拟中采用漏风强度法划分的采空区自燃“三带”进行验证,确认了采空区“三带”现场实测的可靠性、准确性。结果表明:综采工作面采空区“两道”漏风严重,氧化升温带在进、回风巷分布范围较广;现场实测与数值模拟的结果变化趋势相一致,可以用来指导实际生产。     

高位钻孔瓦斯抽放采空区自燃“三带”的数值模拟

通过简化模型代替采空区复杂流动环境,建立采空区漏风流场的数学物理模型;利用FLUENT软件模拟采空区气体速度场、氧浓度场分布,根据双指标综合划分采空区自燃“三带”;分别对1301工作面正常回采时和高位钻孔抽放条件下采空区自燃“三带”数值模拟,得出高位钻孔抽放对采空区自燃“三带”的影响范围,实现现场无法到达情况下的理论分析.     

浅埋深近距离煤层综采工作面自燃“三带”研究

通过对采空区现场监测、取样分析，得出进、回风侧氧浓度分布、温度等参数，依据自燃“三带”划分方法对浅埋深近距离煤层工作面采空区自燃“三带”进行了划分，确定了安全推进速度。同时基于COMSOL软件对采空区氧浓度与漏风分布进行了“三带”数值模拟，验证其可靠性。结果显示：由于“两道”漏风的存在，浅埋深工作面采空区进、回风侧自燃氧化升温带较宽。同时，通过对采空区自燃“三带”分布规律进行研究，分析了采空区氧浓度分布规律，掌握了浅埋深近距离煤层工作面采空区“三带”分布特征，对矿井防灭火工作具有重要的指导意义。     

二源一汇综放面采空区漏风与“三带”分布的研究

通过对谢桥矿 1 1 2 1 (3)综采放顶煤工作面采空区漏风分布规律和采空区“三带”的分析研究 ,指出了二源一汇的采空区漏风和“三带”分布的特点 ,为采空区内煤炭自燃综合防治提供了依据     

易自燃综放面采空区煤自燃“三带”与防火控制技术

针对华润联盛峁底煤矿易自燃厚煤层综放开采的现实条件,采取实测氧气浓度变化、数值模拟漏风风速和氧气浓度变化3种手段,研究综放面两道一线自燃三带的分布规律,确定了13204综放面采空区“三带”范围,依据煤最短自然发火期确定工作面连续日推进速度.基于理论分析和试验研究,及时采取了封堵地面漏风通道、均压通风、工作面上下端口设置隔漏风墙、压注和喷洒MEA阻化液、适时调整控制工作面风量等综合防治采空区煤炭自燃技术措施,有效防止了采空区遗煤氧化自燃,实现了13204综放面的安全生产.     

综采放顶煤工作面采空区漏风与氧气浓度分布规律

根据综采放顶煤工作面采空区的漏风源和漏风汇形式不同,研究了采空区漏风分布和氧气浓度分布规律,以及注氮量对采空区“三带”的影响,为采空区遗煤自燃的防治提供了参考。     

综采放顶煤工作面采空区漏风与氧气浓度分布规律研究

根据综采放顶煤工作面采空区的漏风源和漏风汇形式不同，研究了采空区漏风分 布和氧气浓度分布规律，以及注氮量对采空区“三带”的影响，为采空区遗煤自燃的防治提 供了参考。     

浅埋深高瓦斯工作面瓦斯抽放对采空区自燃“三带”的影响研究

以五虎山煤矿010908工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段对浅埋深高瓦斯工作面瓦斯抽放对采空区自燃"三带"影响进行研究。研究结果表明:当瓦斯绝对涌出量与采空区漏风量处于均衡状态时,此时瓦斯对煤自燃将出现明显的耦合影响;当采空区漏风量小于瓦斯绝对涌出量时,采空区遗煤自燃将受到阻碍;与之相反,当漏风量大于瓦斯涌出量时,采空区遗煤自燃受瓦斯涌出量的影响较小;高位钻孔与工作面距离越远,采空区内部的漏风路径也越长,采空区氧化带、窒息带所处的区域越向采空区深部扩大,但靠近工作面一侧的氧化带范围并没有出现明显变化。     

采空区漏风对煤自燃危险性的影响

为了了解潞安温庄煤矿采空区漏风量的增加对采空区煤自燃的影响,进行了采空区自燃"三带"的测定,根据O2浓度和CO浓度的变化趋势,分析了采空区煤炭自燃危险性的变化。结果表明:温庄煤矿采空区漏风量的增加导致自燃"三带"的宽度变大,但煤自燃的危险性降低。     

采空区自燃"三带"分布规律的模拟研究

漏风强度和氧气浓度一直是诸多采空区自燃三带划分方法的重要依据,而不同的采空区自燃三带划分方法得出的结论各有差异。采用有限单元方法,对采空区遗煤自燃过程漏风渗流场和氧气浓度场进行了模拟研究,根据临界风速法和流场与氧气浓度场结合法分别划分出采空区自燃三带的范围,得出了最大自燃带宽度依次为48 m和123 m。     

采空区自燃三带漏风流场的数值模拟

在唐口煤矿2307工作面采空区自燃三带实测的基础上,利用流体力学计算软件FLUENT对采空区的漏风流场进行了数值模拟,得出工作面不同风量下采空区漏风流场的形态,即工作面不同供风条件下呆空区自燃三带的区域.分析发现最佳配风量应控制在1 200～1 440 m3/min.     

采空区浮煤自燃区域分析

就采空区浮煤自烯三带划分依据进行了定性和定量探讨，提出了采空区三带漏风强度测算方法，研究了工作面供风量、风压梯度、漏风量与采空区自燃带范围的关系，出采空区自燃带宽度测算公式。     

U+L型通风条件下采空区煤自燃危险区域研究

U+L型工作面采空区漏风治理一直以来是矿井火灾防治的重要课题之一，为研究这一问题，采用绝热氧化升温试验、现场监测以及数值模拟的方法，在测定煤自燃极限特征参数的基础上，以陕西杭来湾煤矿实际为例对采空区“三带”区域分布规律进行研究，进而揭示采空区煤自燃特征及危险区域分布规律。研究发现：该采空区煤体自燃的下限氧浓度为12.9%|U+L型通风方式对于采空区“三带”区域划分有着较为严重的影响，进风侧采空区由于辅运巷漏风影响，会出现煤自燃“三带”范围的波动|数值模拟能够更加直观的体现煤自燃危险区域的分布特征。研究结果对于同类工作面的矿井火灾防治具有一定的指导和借鉴意义。     

底抽巷对上覆工作面采空区“三带”影响及防治技术研究

底抽巷导致上覆工作面采空区漏风,增加了采空区煤自燃危险性。通过示踪气体测试工作面漏风通道,确定了漏风通道的分布规律,其中底抽巷为主要外部漏风源,采空区为主要漏风汇。对封堵漏风通道前后的采空区煤自燃"三带"进行测定,结果表明,外部漏风使采空区形成局部高氧区;封堵后,局部高氧区消失,漏风带和氧化带范围也显著减小。     

U型通风方式采空区漏风流场和瓦斯分布规律研究

在分析了采空区漏风的基础上,通过Fluent软件,对采煤工作面的U型通风方式进行了模拟。通过模拟结果对采空区漏风风流的分布和采空区的瓦斯流动分布以及漏风对采空区自燃三带的影响进行了分析,发现了在U型通风方式下,漏风对采空区的风流分布、瓦斯流动分布及自燃三带分布的普遍规律。这一发现对于指导U型通风方式下的瓦斯抽放、瓦斯防治和防灭火具有指导意义。     

青云矿综放工作面支架回撤防灭火技术实践

综放工作面采空区遗煤多,煤炭自然发火周期短且漏风严重情况下易造成遗煤自燃。基于此,文章提出工作面末采阶段,在进回风巷设置隔离墙和挡风帘,向采空区内部灌注惰性气体和胶体,阻止向采空区内漏风;停采撤架期间,向采空区内部灌注氮气、液态二氧化碳和浆液,实现对遗煤的堕化降温。结果表明,该方法能够有效降低采空区漏风强度,防治采空区遗煤自燃。     

浅埋深大采高工作面采空区煤自燃危险区域划分

浅埋深大采高工作面采空区漏风严重,为了准确划分采空区煤自燃危险区域,确定了划分采空区自燃"三带"参数指标;通过N15201工作面自燃"三带"现场观测并与数值模拟相结合,对N15201工作面自燃"三带"进行了划分;依据实验室煤样检验结果和自燃"三带"划分结果,得到防止N15201工作面采空区自燃的极限推进度。     

用砌筑防漏墙的方法防止采空区遗煤自燃

本文从理论上提出了采空区漏风通道的新概念，将其分为能自燃漏风通道、不自燃小漏风通道、不自燃大漏风通道３种。并将采空区分为“Ｕ”形漏风区、小漏风区、中漏风区与大漏风区４区。跳出了国内外学者长期沿用的三区分法，使之与采空区的实际自燃点分布更为一致。还介绍了防漏墙的设计参数与现场应用情况     

抽放条件下采空区煤自燃危险区域判定

瓦斯抽放不仅会增大采空区漏风,引起"三带"迁移,加大采空区煤自燃危险性;而且会造成采空区的紊乱及瓦斯积聚,致使采空区遗煤自燃危险区域更加复杂。针对建北矿4204工作面高瓦斯赋存实际情况,通过现场观测,得出采空区浮煤厚度、氧浓度和漏风强度的分布规律,并结合煤自然发火特性参数对采空区进行危险性分析,划分了抽采条件下采空区"三带"范围,确定了采空区自燃危险区域及预防采空区遗煤自燃的工作面安全推进速度。