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。     

小青煤矿采空区煤自燃危险区域分析

为了高效防治小青煤矿E1404工作面采空区煤炭自然发火,根据漏风风速和氧气浓度2种划分方法对采空区自然发火"三带"范围进行了数值模拟分析,得出E1404工作面采空区散热带为0～17.5 m,氧化自燃带为17.5～140 m,窒息带为大于140 m。进而在氧化自燃带范围内沿着工作面倾斜方向布置了3个高温点(靠近进风巷、工作面中间、靠近回风巷),采用COMSOL Multiphysics软件对温度场进行数值模拟,得出当高温区域越靠近进风巷时,采空区内的整体温度要大于靠近回风巷。基于采空区煤自燃危险区域分析结果,提出了上下隅角堵漏风和采空区注氮2种防灭火措施。     

木瓜矿近距离自燃煤层群采空区治理技术

为实现木瓜矿10号煤的安全回采,该矿开展了近距离自燃煤层群采空区治理的研究.结合10-102工作面的实际情况,确定采用地面注浆防灭火技术.采用理论计算的方法确定了钻孔间距为10 ～ 15 m,共布置3排42个钻孔.采用的注浆材料为黄泥浆材料,计算了材料用量.监测表明,采空区CO气体稳定在0.0008％左右,温度在30℃以下,采空区无自然发火现象.     

综采工作面采空区遗煤自燃防治技术研究

为解决11_下301综采工作面采空区遗煤低温氧化导致的温度偏高、CO超标问题,通过分析采空区遗煤自然发火原因,制定防止遗煤自然发火的综合防治措施。实践结果证明,采取综合防治措施后,距离工作面100 m范围内的采空区未发生温度明显升高,煤层自燃标志性气体无明显增加,工作面及回风流CO浓度均在1×10^-5以下,综合防治措施效果显著,采空区遗煤自燃情况得到有效控制。     

采空区自燃及爆炸原因分析与综治技术

以鹤壁某矿3105西采空区自然发火为例,分析了其自然发火、瓦斯爆炸的原因以及治理措施和效果,对类似条件下灾区救治具有借鉴意义。     

辛置煤矿10409工作面采空区自燃综合防治技术

辛置煤矿10号煤层为易燃煤层,工作面回采期间预计后方采空区存在一定的自燃危险,为确保10409工作面的正常安全回采,采用现场监测的方法,确定了10409工作面采空区氧化带为工作面后方18～88 m,据此提出了采空区注氮防火系统、阻化剂防火、采空区注浆堵漏的防治措施,最终成功地防止了工作面回采期间采空区的自然发火,取得了良好效果。     

采空区自燃火源位置精确探测技术应用

详细分析了启封工作面采空区自然隐患产生原因,通过采取煤层火源精确探测技术,准确判断出火源位置,并采取了开路均压、注浆、注复合胶体等措施,成功消除采空区自然隐患,保证工作面安全撤除封闭.     

近距离上下煤层采空区遗煤自燃综合治理

补连塔煤矿22煤层与上覆12煤采空区的层间距为36~51 m,下煤层的开采易造成上覆煤层采空区的遗煤氧化。22305综采工作面在开采时上覆12煤采空区出现了高温区域。为消除高温区域,采取了地面打钻、钻孔测温、注粉煤灰、注液态CO2、局部封闭工作面注液态N2、注黄泥浆等综合治理措施。治理效果明显,工作面气体指标保持正常状态,确保了工作面的安全回采。     

采空区封闭堵漏风及防自燃技术

针对米村煤矿260051工作面存在严重的采空区漏风及自然发火隐患问题,结合现场多方论证,最终通过RCL泥灰疏松剂的使用和采空区封闭堵漏风及防发火技术的综合运用,切断了采空区漏风通道,根除了煤炭自燃的条件,杜绝了自然发火事故的发生。     

矿震煤层采空区防治瓦斯、自然发火技术研究

矿震是威胁矿井正常生产危害之一,它能够摧毁矿井安全设施、设备、采空区密闭,破坏正常通风、生产系统,产生高温、高压和有毒有害气体,直接危害人身安全和矿井财产损失。随着开采技术水平的不断提高和采煤工作面的集中生产,采空区瓦斯和自然发火技术研究越来越是煤矿研究的重中之重,只有掌握成熟的防瓦斯和自然发火规律才能保证矿井安全生产。本文章介绍了根据现场实际,改进采空区停采线封闭方式,杜绝矿震事故发生,有效防治瓦斯和自然发火技术。     

滕东煤矿连通采空区自然发火治理技术研究

结合滕东生建煤矿现采3下煤层工作面实际情况,分析连通采空区漏风特点,利用全方位监测系统对采空区进行日常监测,优化整合现有采空区防灭火技术,针对高温火点以及自燃区域进行处理,取得良好的应用效果,有效地防止连通采空区内遗煤自燃。     

补连塔煤矿上覆采空区自然发火治理技术

补连塔煤矿是神东矿区的典型矿井,其开采方式、产量、煤层自然倾向性、采空区状况等均具有代表性。随着下层煤的开采,在疏放上覆采空水的过程中发生水气置换;下层煤的开采造成地表二次塌陷,漏风裂隙重新形成,均能造成上覆采空区漏风,因此存在自然发火的风险,而上覆采空区存在监测预警难,一旦放生自然发火,寻找火源点难、治理难的特征。总结补连塔煤矿22煤三盘区上覆采空区出现自然发火后,采取的治理技术和措施,以及取得的效果。     

分布式光纤测温技术在大倾角易燃煤层采空区自燃监测中的应用

采用分布式光纤测温的方法监测大倾角特厚多层易燃煤层采空区遗煤自燃情况。根据邻近工作面采空区"三带"划分结果、煤自然发火点高温影响范围理论计算结果及基于拉曼散射原理的光纤测温主机通道容量情况,在某煤矿工作面推进到上分层停采线以及下分层开切眼区域时,合理敷设测温光纤,主机通过井下工业环网连接到上位机,在KJ95N安全监控系统实时显示各通道温度曲线。采用ANSYS FLUENT流体力学软件模拟了采空区温度场分布规律,验证了急倾斜煤层采空区垂直"三带"情况,与分布式光纤测温结果吻合。结果表明,分布式光纤测温系统能反映采空区遗煤自燃情况,适用于采空区温度监测。     

煤矿采空区自然发火多参数监测系统研究

提出采用气体分析法和测温法相结合来监测煤自燃特征信息的方法,针对采空区煤自燃特征信息特点,研发了采空区无线自组网温度监测系统,并集成煤自燃束管监测系统和安全监控系统系统,构成可对矿井采空区不同位置指标气体和温度同时实时监测的新型煤矿采空区自然发火多参数监测系统。重点在监测方法、系统集成、关键单元的设计和监测方案等方面进行了研究,该系统的研究对于早期发现矿井采空区浮煤自燃隐患,判断自燃危险程度,确定自燃危险区域提供可靠依据。     

彬长矿区煤层自然发火防治技术

彬长矿区矿井煤层自燃发火现象十分严峻,成为制约矿区安全生产与进一步发展的主要因素之一。文章总结了矿区开采的8号煤层发火特点,在分析其发火原因的基础上提出了有针对性的防治措施,重点介绍了惰气、三相泡沫和黄泥灌浆等防灭火技术在矿区矿井的应用,结合矿区实际提出了火灾事故综合防治的措施和注意事项,这些措施已在矿井生产实践中取得了一定效果。     

易自燃煤层低推进度综放工作面采空区自燃防治技术

基于采空区遗煤发火原因及低推进度条件下综放面采空区煤自燃危险区域的分析,制订并实施了控制漏风、阻化两巷顶煤、压注泥浆、压注凝胶、压注氮气等采空区综合防灭火技术措施,减小了氧化升温带的区间宽度及工作面上隅角CO浓度,实现了低推进度下工作面采空区自燃的有效防治。现场的运用结果表明,采取的措施符合实际且富有成效。     

木瓜煤矿近距离煤层巷道围岩控制技术应用

针对9^#煤层和10^#煤层间距较小,10^#煤层回采过程中巷道支护难度大的问题,采用理论分析、工程类比等方法,提出采用高强锚杆搭配11^#工字钢棚的支护方案。根据不同的煤层间距,设计了三种不同的支护方案,并在10-102工作面进行现场试验。结果表明:巷道顶板下沉量最大值为332.8 mm,两帮移近量最大值为286.5 mm,巷道围岩整体变形量在预计范围之内,且稳定性较好。     

采空区煤自燃多参数监测系统的设计与应用

现有的采空区煤自燃监测方式存在监测参数单一、易出现故障、温度测量范围较小、误差较大及维护成本高等问题,根据煤自燃发火的原理及特点,研制了一套采空区煤自燃多参数监测系统。该系统采用分布式光纤原理实现对温度的测量,应用束管监测原理,通过循环分路抽气方式,实现对井下采空区内CH_4、O_2、CO_2、CO相关参数进行连续、在线、就地采集和分析。示范工程实际应用结果表明,该系统可实现对井下采空区多参数的实时自动监测,提高采空区煤自燃发火识别与预警的时效性、准确性及可靠性,提升矿井火灾防治水平。