基于传热分析的巷道高冒区遗煤自燃防治技术

在分析高冒区遣煤分布状态基础上,以传热理论为基础,分析了高冒区遗煤自燃原因及可能发生自燃的重点区域.结合某矿11111巷道高冒区情况,应用FLUENT软件对其温度场进行了数值模拟计算,获得了高冒区内部温度分布规律.结果表明:高冒区遗煤自燃是其内部传热和散热的平衡;在高冒区中下部热量容易积聚,遣煤自燃可能性较大.基于无机发泡灭火材料的灭火方法能有效防治高冒区内浮煤自燃.     

孤岛综放面煤巷高冒区浮煤自燃防治技术研究

阐述了高冒区浮煤的特征、巷道风流的漏风供氧及浮煤自燃微循环氧化机理,结合孤岛综放面煤巷高冒区发火实际情况,分析了MEA高分子阻化泡沫技术防治高冒区浮煤自燃的应用效果.实践表明,在治理高冒区浮煤自燃时,应用MEA泡沫防灭火技术是可行的.     

新型高分子凝胶防灭火材料在煤矿火灾防治中的应用

针对自燃煤层及容易自燃煤层矿井掘进巷道顶部的高冒区,以及煤层砌碹巷道冒高处"封闭和半封闭型"漏风,容易发生自燃的情况,利用新型高分子凝胶材料的阻化性能强、渗透性好、吸热量大等优点,通过专用防灭火注浆装置向目标区域压注。实践证明,该材料可有效控制掘进巷道冒高处自燃火灾对矿井生产的严重威胁,能克服传统充填材料性能差、价格高等缺点。     

新型高分子凝胶防灭火材料在煤矿火灾防治中的应用

针对自燃煤层及容易自燃煤层矿井掘进巷道顶部的高冒区,以及煤层砌碹巷道冒高处"封闭和半封闭型"漏风,容易发生自燃的情况,利用新型高分子凝胶材料的阻化性能强、渗透性好、吸热量大等优点,通过专用防灭火注浆装置向目标区域压注。实践证明,该材料可有效控制掘进巷道冒高处自燃火灾对矿井生产的严重威胁,能克服传统充填材料性能差、价格高等缺点。     

GM(1,1)模型在高冒区遗煤自燃释放CO量预测中的应用

高冒区由于遗煤自燃而成为内因火灾重要危险源之一。判定高冒区遗煤自燃的重要指标是释放的CO量。但是高冒区由于密闭严实,其内部遗煤自燃所释放的CO量人工测定比较困难,所以有必要选择一种模型对其进行预测。将采用灰色系统理论中的GM(1,1)模型,结合平煤十三矿11111巷道高冒区遗煤自燃氧化CO量变化值,说明建模过程。并将其应用于实际CO预测中,为煤矿做出正确决策提供科学依据。     

强矿压厚煤层巷道高冒自然发火分析治理

针对胡家河矿综放工作面在冲击矿压条件下掘进巷道的高冒区遗煤自燃问题,以402103工作面为例,深入分析冲击矿压造成巷道高冒区的成因,对冲击矿压引发高冒区遗煤自然发火的原因展开分析,得出冲击矿压与巷道高冒区遗煤自然发火的关系。采用新型普瑞特防灭火材料,利用高抽巷向回风巷高冒区打设注浆钻孔进行治理,起到了很好的充填、灭火效果,为该矿及其他矿区巷道高冒区煤自燃治理提供参考。     

综合防灭火技术在巷道高冒区火灾中的应用

为了治理玉舍煤矿1260运输巷高冒区发生的自燃火灾,在分析巷道高冒区煤层自燃原因的基础上,采用喷浆技术阻止空气向高冒区内部渗透、高冒区孔洞内注水及高温煤体内注水技术控制火灾蔓延、注浆覆盖高温煤体,使得CO等自燃标志性气体浓度降低至8×10~(-6)以下并维持稳定。实践证明:采用喷浆、注水、注浆相结合的综合灭火技术能有效处理巷道高冒区煤体自然发火问题,为煤矿安全提供了保障。     

高冒区瓦斯积聚区域特征数值模拟

巷道在掘进及工作面回采过程中,顶板垮落超过正常巷道或工作面的设计高度从而形成高冒区的现象日益凸显。高冒区不仅影响工程进度,对于高瓦斯矿井,在进风槽高冒区内还会造成瓦斯积聚。因此对高冒区瓦斯积聚进行了数值模拟,并将高冒区划分为风流影响区、环形紊流区、无风区3个区域。数值模拟结果显示,在风流影响区不会发生瓦斯积聚;环形紊流区中心有较少一部分瓦斯移动,浓度较低;瓦斯主要会在无风区积聚,是瓦斯治理的重点区域。     

超高水材料在百贯沟矿高冒区中的应用

多年来,关于高冒区的处理一直是煤矿安全生产中难以解决的问题。传统处理高冒区的方式不能有效改善煤岩体破碎情况且不能防止煤层氧化自燃。在分析高冒区的危害基础上,论证了超高水充填材料处理高冒区的可行性,并以百贯沟矿高冒区具体情况确定了合适的充填工艺。根据现场效果论证,应用超高水材料充填高冒区工艺是一种安全、高效、经济的处理方法,相比于传统处理方法具有很大优势。     

煤巷高冒区自然发火机理及防治技术

高冒区遗煤自燃是煤矿自然发火的重要隐患之一,严重威胁着井下的安全生产。针对煤巷高冒区遗煤自然发火,以浮煤赋存状态为基础,分析了高冒区立体遗煤的传热、传质运动的过程,得出其自燃的主要位置及诱因,并从水溶性复合胶体充填材料特性出发,分析了遗煤自燃关键防治技术。结合X10901-3工作面巷道高冒区遗煤自燃的实际情况,提出应用三相泡沫立体消高温与水溶性复合胶体充填堵漏相结合的综合防治技术。实践表明,该技术能够快速、有效地防控高冒区的遗煤自燃。     

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。     

矸石凝胶隔离带防灭火新技术的应用

针对综放采煤工艺的采空区冒落空间大、采空区漏风量大、遗煤多、易自然发火的特点,从消除引发自然发火的主要条件出发,提出了在综放采空区内部构筑矸石凝胶隔离带的办法来消除自燃隐患,并对其防灭火效果进行了考察。为综放采空区的防灭火提出了新的技术手段。     

深井易自燃厚煤层长期停工综放面防火管理技术

深井易自燃厚煤层综放工作面自然发火重大风险在长期停工状态下管理难度加大,稍有不慎可发展成自燃隐患,甚至火灾事故。本文通过3306综放工作面采用快速封闭注氮、均压技术降低漏风、监测分析等综合措施杜绝了火灾隐患。     

孤岛综放工作面终采及回撤期间防灭火技术

为了提高易燃厚煤层超长孤岛综放工作面在终采和回撤期间的防火安全,根据煤自然发火防治理论和孤岛综放工作面自燃特点,提出了全工作面支架壁后铺设风筒布堵漏防灭火技术,研究了快速回撤工艺,开发出快速装卸平台.现场应用表明,铺风筒布防灭火技术堵漏效果显著,防灭火效果好;快速回撤工艺和快速装卸平台提高了工作面设备回撤速度,使超长孤岛综放工作面在20 d内回撤完毕,为快速封闭赢得了时间,起到了安全防火目的.     

小煤柱综放工作面相邻采空区自燃灾害综合治理技术

针对小煤柱综放工作面相邻采空区存在漏风大、遗煤多,易引发采空区遗煤自燃的问题,提出由采空区自燃观测系统、小煤柱加固堵漏及向采空区灌注无机防灭火材料所组成的采空区自燃灾害综合治理技术,并在阳煤一矿81303综放工作面相邻采空区进行了工程实践。结果表明,采用以小煤柱加固堵漏与采空区注浆为主的自燃灾害综合治理技术后,原采空区的自燃高温点遗煤温度及CO体积分数明显下降,其中3^#观测孔温度由35.1℃降为25.2℃,CO体积分数由3.7×10^-5降为1.2×10^-5,有效消除了采空区的自燃隐患,保证了81303综放工作面的生产安全。     

综放工作面终采线防灭火技术在济宁三号煤矿的应用

自燃煤层综放工作面停采前为创造撤面条件,顶煤无法回收,工作面支架回撤后,顶煤冒落,当工作面封闭不严或沿空掘巷留设的沿空煤柱裂隙发育煤体破碎时,构成了漏风通道,给采空区丢煤自燃提供了条件,从而极易造成已封闭采空区终采线自然发火,如何迅速判断发火位置,利用有效手段将发火点快速消灭,减少自然发火对矿井的危害和降低防治过程中的材料浪费是矿井主要解决问题。通过对163下04工作面终采线自然发火的研究,总结了一套行之有效的综放面终采线防灭火技术。     

顶煤自燃危险性分析及注氮防火的理论研究

为了在理论上了解煤巷顶煤高冒区自燃升温规律，判断危险区域位置和研究注氮防火效果，在假设煤氧化速率符合Arrhenius规律的基础上，利用FLUENT软件求解了高冒区内漏风风速和氧气浓度的稳态和温度的动态分布，并对注氮后带来的冷却效果进行了推测。计算结果表明：高冒区内自燃升温体现了一个缓慢-加速的过程，贴近巷道的部分温度最低，深部次之，高温区域位于顶煤中部偏进风侧，高温区的升温速率随着巷道风速的增加而变快，当风速低于一定程度后自燃不会发生。在平均粒径保持不变时，顶煤孔隙率越大，升温幅度同样会加快。高温区域注氮可以起到明显的降温效果，短时间内注氮口附近温度显著降低，降温效果逐渐向中部和回风口延伸。     

"两硬"综放工作面综合防灭火技术

在"两硬"条件煤层中实施放顶煤开采,由于采空区遗煤量大、顶板坚硬、冒落块度大、空隙率大、工艺巷给采空区供风和顶板冒落呈现明显的"切冒"特征,使得采空区漏风强度大大增加,采空区氧化自燃带范围加宽,自燃危险程度增加。根据"两硬"特点实施的综合防灭火技术,保障了综放面的安全生产。     

孤岛综放面采空区“三带”数值模拟与实测研究

孤岛综放面在正常回采期间,四周均是采空区,具有复杂的多源多汇漏风通道,采空区后自燃"三带"的确定对防灭火具有重要的意义。根据孤岛综放面采空区的特点,分别通过现场实测和采用FLUENT软件数值模拟的方法,判定实际条件下运河矿1302孤岛综放面"三带"分布规律,为孤岛综放面自燃火灾的防治提供理论依据。     

综合防灭火技术在易自然发火工作面中的研究与应用

在煤炭开采过程中,采空区遗留浮煤;再加上采空区冒落空间高及工作面供风和地面塌陷形成的裂缝,漏风情况较为严重,同时由于是大采高工作面,其上、下隅角的巷帮处不易塌实,易形成漏风通道,遗煤发火的次数和危害程度随之增加,容易造成采空区遗煤自燃,严重影响着煤矿的安全生产。对浅埋深综采工作面采取了经济合理、技术可行的综合防灭火方案,同时也优化了相关措施的系数,确保了职工生命安全,促进了企业安全发展。