采空区“三带”观测及注氮防灭火研究
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区自燃问题日益突出，给矿山的生产安全带来了极大的威胁。
昌恒矿作为重要的煤炭产区，其综放采空区自燃问题尤为突出。
因此，对采空区自燃的“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，对于保障矿山生产安全、提高煤炭开采效率具有重要意义。
二、采空区自燃“三带”划分1. 冒落带：采空区上方煤岩体在开采过程中形成的破碎带。
该区域内煤体可能因外界因素（如风力）的影响而发生自燃。
2. 裂隙带：冒落带以下的煤岩体在受到外力作用时形成的裂缝带。
该区域内由于通风不良，氧气含量较高，容易形成煤的自燃条件。
3. 遗煤氧化带：采空区内残留的煤炭在通风不良的环境下容易发生氧化反应，释放出热量，当热量积累到一定程度时，可能引发自燃。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警技术：采用先进的红外测温技术、瓦斯监测系统等手段，实时监测采空区内温度、气体成分等参数的变化，及时发现自燃隐患。
2. 注浆防灭火技术：通过向采空区注入灭火剂（如黄泥、凝胶等），降低煤体温度，抑制自燃过程。
该技术可有效控制采空区自燃的蔓延和扩展。
3. 惰性气体防灭火技术：通过向采空区注入惰性气体（如氮气），降低氧气浓度，抑制煤体氧化反应。
该技术具有环保、高效、安全等优点。
4. 密闭充填技术：采用密闭充填法对采空区进行封闭，减少空气流通，降低氧气含量，从而抑制自燃过程。
该技术适用于封闭性较好的采空区。
5. 人员培训与应急救援：加强矿山人员的防灭火知识培训，提高应急救援能力。
同时，制定完善的应急预案，确保在发生自燃事故时能够迅速、有效地进行救援。
四、研究总结与展望通过对昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术的研究，我们提出了包括监测预警、注浆防灭火、惰性气体防灭火、密闭充填等多种防灭火措施。
这些措施的实施可以有效控制采空区自燃的蔓延和扩展，保障矿山生产安全。
然而，随着煤炭开采的深入和地质条件的复杂化，采空区自燃问题将愈发严重。
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区的安全问题逐渐凸显。
特别是采空区的自燃问题，给煤矿的安全生产带来了巨大的威胁。
本文以昌恒矿为研究对象，对其综放采空区自燃的“三带”划分进行深入探讨，并提出综合防灭火技术的研究与应用。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 散热带：这是指采空区内距离火源较远，温度相对较低的区域。
在此区域内，煤炭的氧化反应较为缓慢，不易发生自燃。
2. 自热带：自热带紧邻散热带，是煤炭氧化反应加剧的区域。
在此区域内，煤炭温度逐渐升高，但尚未达到自燃点。
3. 燃烧带：燃烧带是采空区内煤炭已经发生自燃的区域。
在此区域内，煤炭持续氧化并释放大量热量，温度极高。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警系统：建立完善的采空区温度、气体成分等监测系统，实时掌握采空区的温度变化和气体成分变化，及时发现自燃隐患。
2. 阻化剂防灭火技术：采用阻化剂喷洒技术，降低煤炭表面的氧化速度，减少自燃的可能性。
同时，阻化剂还可以吸收煤炭释放的热量，降低煤炭温度。
3. 注浆防灭火技术：通过向采空区注浆，填充空隙并隔绝空气，降低氧气浓度，从而达到防灭火的目的。
注浆材料应选择具有阻燃、降温、封堵等功能的材料。
4. 均压防灭火技术：通过调整矿井内外压力，降低采空区的氧气含量，减缓煤炭氧化速度。
同时，均压技术还可以防止外部空气进入采空区，降低自燃风险。
5. 人员管理：加强矿工的安全培训，提高其对采空区自燃的认知和应对能力。
同时，制定严格的作业规程，确保矿工在采空区作业时的安全。
四、技术应用与效果评估综合应用上述防灭火技术，可以有效地控制昌恒矿综放采空区的自燃问题。
通过实时监测预警系统，及时发现自燃隐患并采取相应措施。
阻化剂、注浆和均压技术的应用，可以降低采空区的温度和氧气浓度，减缓煤炭氧化速度。
同时，加强人员管理，提高矿工的安全意识和应对能力，确保安全生产。
五、结论昌恒矿综放采空区自燃“三带”的划分及综合防灭火技术的研究与应用，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
工作面采空区注氮防火的研究精品文档
1、本文的研究目的及意义
• 矿井火灾是直接威胁矿井安全生产的主要灾害之 一 ，本论文主要探讨了注氮防灭火技术的应用 ， 研究了如何提高制氮装备的稳定性和可靠性，进 一步完善采空区氮气浓度自动监控与制氮装置联 动系统，并完成信号自动分析与传输，优化注氮 工艺，使氮气防灭火系统更加完善。
2、国内外氮气防灭火研究状况
• 用现场测试结果验证理论分析和数值模拟 的正确性；同时根据采空区“三带”的范 围，确定出保障工作面安全的最小推进速 度；
• 选择注氮方案，优化注氮工艺。
二、试验条件
• 制氮机组 ：制氮机组下井后，根据机组在
地面中检验收的意见，新装了消音器；同时 为避免空压机冷却油污染碳分子筛，在空气
储罐中添加了活性碳。
3、论文的研究方法
• 在前人对注氮防灭火工艺研究的基础上， 运用流体力学、空气动力学和数值模拟方 法及相关理论，系统的开展采场氮气运移 规律与煤层最短自然发火期的预测研究， 进行注氮防火技术研究。
论文的主要内容
• 本文采用理论分析、现场测试相结合的方 法，以井下实测数据为基础，通过对采场 风流流动过程的理论分析，研究采场氮气 运移规律；
• 我国防灭火设备和技术的发展状况
50 年代起在煤矿推广黄泥灌浆防火技术 60 年代至 70 年代研究出了阻化剂防火、均压通风高 倍数泡沫灭火等技术 80 年代至 90 年代则研究了矿井自然发火预测系统、 惰气防灭火、快速高效堵漏风、带式输送机火灾防治等技 术，并逐步形成适应普通采煤法和高产高效采煤法的综合 防灭火技术 我国火灾基础理论研究起步晚，防灭火关键设备和技 术有待完善和配套，面临一批亟待解决的技术问题
佳的注氮流量，氮气泄漏较少； ⑵ 采空区回风侧放顶，进风侧挂风帘，
《2024年昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区自燃问题日益突出，给矿山的生产安全带来了极大的威胁。
昌恒矿作为重要的煤炭产区，其综放采空区自燃问题尤为突出。
因此，对采空区自燃的“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，对于保障矿山生产安全、提高煤炭开采效率具有重要意义。
二、采空区自燃“三带”划分1. 散热带：采空区中距离进风口较近的区域，由于空气流通较好，温度相对较低，不易发生自燃。
2. 自燃带：采空区中空气流通较差、氧气浓度较高、煤炭氧化放热速度较快的区域。
该区域是采空区自燃的主要发生地，需要重点监控和防范。
3. 窒息带：采空区中氧气浓度较低，煤炭氧化速度极慢或停止的区域。
该区域虽不易发生自燃，但可能因氧气浓度过低而对矿山生产造成安全威胁。
三、综合防灭火技术研究1. 早期预警技术：采用红外线测温、气体监测等手段，实时监测采空区的温度和气体成分，及时发现自燃隐患，为防灭火工作提供依据。
2. 阻化技术：通过喷洒阻化剂、设置阻化墙等方式，降低煤炭的氧化速度，减少自燃的可能性。
同时，阻化剂还可以吸附空气中的氧气，降低氧气浓度，进一步减缓煤炭的氧化过程。
3. 灌浆防灭火技术：利用黄泥、水等材料制成浆液，通过管道灌入采空区，达到封闭火源、降温降尘的目的。
该技术具有操作简便、成本低廉等优点，是当前矿山防灭火的主要手段之一。
4. 惰性气体防灭火技术：通过向采空区注入惰性气体（如氮气、二氧化碳等），降低氧气浓度，使煤炭处于窒息状态，从而达到防灭火的目的。
该技术具有环保、高效等优点，适用于大型矿山。
5. 人员管理：加强矿山人员的培训和管理，提高员工的防火意识和应急处理能力。
同时，建立健全的防火组织体系，明确各级人员的职责和任务，确保防灭火工作的有序进行。
四、研究结论通过对昌恒矿综放采空区自燃的“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，我们明确了采空区自燃的主要发生地和防范重点。
安一井S4101工作面采空区自燃“三带”观测及防止自然发火的措施
工作面 回风巷 ・— Ｌ＿＿ ’
，
￥ １１ ４０ 工作面为安 一井首采 工作面 ， 布置在 ４
煤层 ， 工作面长 １ ５ 采面长 ２０ｍ， ０ｍ， ５ ３ 工作面埋 深
１０ ８ 煤层平均厚度 １ ． ｍ ３ ～１ ｍ， ０ ０４ 。回采工艺为综
采放顶煤开采 ， 通风量为 １ ０ ／ ｎ ０ ｎ 。 ５ ｉ ｆ
能满足氧化需求 ， 因此最容易发生 自然发火。窒息
图 １ ￥１１ ４０ 工作面采空 区 自 “ 燃 三带” 观测测点布置示意 图
２ 煤样 测试结果
收稿 日期 ：０ ５ １ １２０ —１ —３ 回 ２ Ｑ —１ —２ ；０５ ２ ０修
作者简介 ： 一建 立 （９９ ＿ ， ， １６ － ）男 河南 夏 邑人 ， 工程 师， 主
２１ 煤 样 自然 发火 基础 参数 测 定 结果 ．
４ 煤水分 ４２ ％， ． ０ 灰分 ９ ４ ％， ．５ 挥发分 ３ ．％， ９５ 真密度 １４ ， 。有氧量 （ ． ｇｃ ９ 干煤 ） ． Ｕｇ 自 ０ ４ ｍ 。 燃 ４
要从事 生产管理 工作。
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５ ・ ６
维普资讯
１２ “ 带” ． 三 观测 的方 法及 测点 布 置
面积 ５０ ｍ ， ． ２矿井地质储量 ６ ３ ｔ ｋ ．亿 ， 可采储量 ３ １ ．３ 亿ｔ 。矿井设计能力 ３０ ５ 万 ａ 。矿井瓦斯绝对涌 出 量为 ００ ３ ｆ ， ． ｍ ／ ｎ 相对涌出量为 ０ ０２ ３ ， 低 ２ ｎ ｉ ．０ ｍ／ 属 ２ ｔ
在自 然发火模拟实验室 ， 经过一系列模拟测试确定）
采用主、 副斜井和 回风立井相结合 水平集 中开拓 方 式， 主水平 布置 在 ９ 煤 层 ， 助水平设 置在 ４ 煤 辅 层 ， 辅水平分别 布置胶带输送机 大巷 、 主、 胶轮车辅
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《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言在煤矿开采过程中，综放采空区的自燃问题一直是安全生产的重大隐患。
为有效解决这一难题，昌恒矿对采空区自燃现象进行了深入研究，尤其是针对“三带”（即散热带、自燃带和窒息带）的划分及其与综合防灭火技术之间的关系，开展了广泛的技术探讨与实地实践。
本文将通过深入研究昌恒矿采空区自燃的“三带”划分，并探讨综合防灭火技术的实施策略，以期为类似矿区提供参考与借鉴。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 散热带散热带是采空区内温度相对较低的区域，该区域内的空气流动较好，能够有效带走因采煤而产生的热量。
对于该区域，重点在于监控其与自燃带的交界处，及时发现潜在的热量积累问题。
2. 自燃带自燃带是采空区内最易发生自燃的区域，其特点是温度高、空气流动性差，且存在大量可燃物。
该区域是防灭火工作的重点，需要采取有效的技术手段进行监控和预防。
3. 窒息带窒息带是采空区内氧气含量极低、易导致窒息的区域。
虽然该区域不易发生自燃，但仍需关注其安全状况，确保作业人员的生命安全。
三、综合防灭火技术研究针对昌恒矿采空区自燃问题，综合防灭火技术主要包括以下几个方面：1. 监测预警系统建立完善的监测预警系统，实时监测采空区内的温度、氧气含量等参数，及时发现自燃隐患。
同时，利用大数据分析技术，对历史数据进行挖掘和分析，预测未来可能出现的自燃风险。
2. 灭火技术手段针对自燃带，采取注浆、注氮、喷洒阻化剂等灭火技术手段。
注浆和注氮能够迅速降低采空区内的温度和氧气含量，从而达到灭火的目的；喷洒阻化剂则能有效地抑制可燃物的燃烧。
3. 防火墙与隔爆设施建设在采空区的关键位置设置防火墙和隔爆设施，防止火势蔓延。
同时，定期对防火墙和隔爆设施进行检查和维护，确保其完好有效。
4. 人员培训与应急预案制定加强人员培训，提高作业人员的安全意识和应急处理能力。
制定完善的应急预案，确保在发生自燃事故时能够迅速、有效地进行处置。
注氮对采空区自燃“三带”影响及注氮效果考察现场观测方案
注氮对采空区自燃“三带”影响及注氮效果考察现场观测方案综放工作面正常生产情况下采空区三带分布范围，特别是氧化带的宽度较宽，目前的推进速度（平均1.5-3.5m/d）很难保证通过加快推进速度的办法使其“氧化带”进入到“窒息带”。
为防患于未然，应适时启动氮气防灭火系统与堵漏相结合的防灭火技术，以缩短三带尤其是氧化带的范围，以保证在目前推进速度下工作面的防火安全。
基于现有工作面仅装备了氮气防灭火系统，而堵漏防灭火技术的相关装备与材料未及时到货，因此此次仅进行“注氮对采空区自燃“三带”影响及注氮效果考察研究”，现场具体观测方案见图1所示。
即在综放工作面正常生产情况下，通过埋设在综放工作面采空区的取样管道对注氮时气体定期取样，得出不同采空区深度的气样参数，以便进行注氮对采空区自燃“三带”影响及注氮效果考察，为综放工作面注氮防火参数确定及注氮效果的检验提供可靠依据。
其中气样的采集借助于矿上装备的束管监测系统并辅以人工定期取样色谱分析等手段。
束管监测能有效的对采空区气体进行实时动态监测，利用束管监测系统分析的气体成分和气体浓度，来考察注氮情况下工作面采空区三带分布规律及注氮效果的好坏，这对工作面的防火安全具有重要意义。
需要说明的是：1、探头1~8的保护支架高度为0.5m左右，下部有三条腿支撑，顶部为开有多个小孔的保护钢管，以保护内部的取气探头。
为防止采空区积水或浮煤堵塞束管，每个探头需要抬高0.5m左右，端头用三通连接，具体见图2所示。
2、注氮释放口应高于底板，以90度弯管且与工作面平行尽可能长的沿倾向伸向采空区，并用石块或者木垛等加以保护。
注氮管路采用单管，管道中设置三通。
从三通上接阀门、短路进行注氮。
3、为防止氮气泄漏，造成灾害性的后果，注氮必须为工作面已推过并埋住氮气释放口，且工作面与已埋氮气释放口距离不小于40m时才能启动注氮4、先埋好图1中的1号释放口，当埋入40m后开始注氮，并适时准备2号释放口的埋设，2号释放口埋设管路与1号释放口埋设管路的埋设步距为40m。
采空区自燃三带在煤矿防灭火中的应用
采空区自燃三带在煤矿防灭火中的应用自燃三带的分布范围及状态是防治采空区自燃发火的重要参数之一，尤其是对采空区防灭火起着很重要的作用。
确定采空区的自燃三带范围，可以有效增加对防灭火措施的针对性，提高防灭火工程的预防效果，进而有效预防自燃事故的产生。
在矿井工作中，采煤方式通常会采用“W”型或“U”型通风方式。
而采空区也会根据漏风大小及遗煤的自燃可能性被分为三带，即自燃带、散热带与窒息带。
接近工作面的采空区内冒落岩石是处于一种自由堆积的状态，漏风大，空隙度大，氧化生热小但散发热量多，所以不易发生自燃现象，这一带叫散热带，宽度在5m～20m。
而自燃带中，岩石空隙度偏小，漏风小，所以蓄热的条件较好，如果这种条件保持时间超过自燃发火期，那么就很容易引起自燃，所以这一带被称为自燃带，一般它的宽度为20m～70m。
从自燃带往采空区内部延深，这一带就是窒息带，因为离工作面比较远，该地带漏风小或消失，O2浓度很低，不具有自燃的前提条件。
开采工作面中需要注意这三带的不同属性，根据煤炭自燃发火期制定相应的管理方式，方能有效减少开采中带来的伤害。
当确定了采空区的自燃三带后，在采空区内最易自燃区域内注防灭火材料，从而破坏漏风供氧和蓄热环境，消灭煤炭自燃。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料既能有效地防治煤炭自燃，又能封堵煤体孔隙，防止瓦斯向外释放。
普瑞特防灭火材料具有流体的流动性及膏体的覆盖与封堵性，胶凝反应之前属于泡沫流体的一种，具有较好的流动性及堆积性，胶凝之后则属于膏体。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域，凝胶以泡沫为载体沿浮煤的裂隙呈立体状扩散，扩散过程中固结后的凝胶能对其中的裂隙进行有效地封堵，隔断漏风通道。
并且普瑞特防灭火材料能固结90%以上的水分，大幅度提高浆水在防灭火区域里的滞留率。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域后，通过大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风的原理防治煤炭自燃。
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着我国煤矿开采深度的增加和机械化程度的提高，矿井综合防灭火技术成为了保障煤矿安全生产的重要环节。
昌恒矿作为国内重要的煤炭生产基地，其综放采空区自燃问题尤为突出。
采空区自燃不仅会造成煤炭资源的浪费，还会对矿井安全构成严重威胁。
因此，研究昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术，对于提高矿井防灭火能力和保障矿工生命安全具有重要意义。
二、采空区自燃“三带”划分1. 氧化升温带：该区域煤炭与空气接触，发生缓慢氧化反应，释放出热量。
由于该区域通风条件较差，热量积聚导致温度升高，为自燃提供条件。
2. 自然发火带：当温度达到煤炭自燃的临界点时，煤炭开始自燃。
该区域内部存在大量燃烧的煤炭，形成明显的火焰和烟气。
3. 窒息冷却带：随着距离氧化升温带和自然发火带越来越远，氧气浓度逐渐降低，煤炭的自燃条件逐渐消失。
该区域温度较低，属于窒息状态。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警技术：通过安装温度传感器、气体分析仪等设备，实时监测采空区内的温度、氧气浓度等参数，及时发现自燃隐患。
同时，建立预警系统，当参数超过设定阈值时，及时发出警报。
2. 阻化防灭火技术：在采空区内部布置阻化剂，通过阻化剂与空气的接触面积小、阻化效果好的特点，减缓煤炭的氧化速度，从而达到预防自燃的目的。
3. 注浆防灭火技术：采用高压注浆设备将防火材料注入采空区内部，填充空隙并隔绝空气，降低煤炭自燃的可能性。
同时，注浆材料中应添加催化剂，促进材料固化并形成稳定的防火层。
4. 机械防灭火技术：通过采用机器人等设备进入采空区进行巡视和检测，避免人员直接进入危险区域。
同时，利用机械手段对采空区进行封闭和隔离，防止空气进入并加剧自燃。
5. 联合防灭火技术：根据实际情况，综合运用多种防灭火技术手段。
例如，在高温区域采用注浆防灭火技术进行降温和隔绝空气；在低温区域则采用阻化防灭火技术减缓煤炭氧化速度。
采空区“三带”观测及注氮防灭火研究
带 ” 的安全 性 ，将 安全 隐患 掐灭 在 源头 ， 降 低火 灾发生 的机 率 。 ３ ３ 注氮 防灭火 效果 分析 经 过 调 查 研 究 发 现 ，对 采 空 区 “ 三 带 ”进 行合 理 的注 氮操 作 ，是有 效 预防 采
郭 君 柳
（ 太原煤炭 气化 （ 集 团 ）有限责任公 司，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４）
摘 要 ：我 国煤炭 资 源非 常 丰 富 ，煤 炭是 支撑人 们 日常生 活 、促 进 经济发 展 的 重要 能 源之 一 。每 天全 国上 下 同 时开 工的 煤矿 不 计其 数 ，但 是煤 矿 事故 发 生率 也是 一个 令人 头疼 的 问题 ，虽然 近年 来我 国对 于煤炭 开 采行 业进 行 了大规 模 整 顿 ， 但是事故的发生总是 让人防不胜防。火灾是煤炭最常见的事故 ，而且大多数都发生在 “ 采 空区” ，本文 旨在探讨采空区 “ 三带 ”的 观测 以及 注 氮防 灭 火的 实用 方法 ，提 高煤 炭开 采的 安全 性和 经 济效 益 。
作 ，并做好 火 灾预 防工作 和灭 火工 作 。
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言在煤矿生产过程中，采空区的自燃问题一直是困扰煤矿安全生产的难题之一。
昌恒矿作为煤炭资源丰富的矿区，其综放采空区自燃问题尤为突出。
采空区自燃不仅会造成资源浪费，还会威胁到矿工的生命安全和矿山的正常生产秩序。
因此，研究并有效解决采空区自燃问题具有重要意义。
本文以昌恒矿为研究对象，针对其综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术进行深入探讨和研究。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 划分依据采空区自燃“三带”划分主要依据采空区内气体成分、温度、氧气浓度等参数的变化。
通过对这些参数的监测和分析，可以将采空区划分为三个区域：散热带、自燃带和窒息带。
2. 划分方法（1）散热带：该区域采空区内气体温度较低，一般在30℃以下，氧气浓度较高，无自燃危险。
（2）自燃带：该区域采空区内气体温度较高，通常在30℃《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇二由于您需要的内容涉及到特定的专业术语和合同细节，如涉及地质技术研究和综合防灭火技术的专业表述，同时还需要遵循法律规范和合同格式要求，我无法直接提供一个符合您所有要求的空白合同文本。
但我可以为您提供一个合同的大致结构和内容，您可以在此基础上进行填写和修改，以符合具体项目的需要。
空白合同（范例）一、双方基本信息甲方：[公司或单位名称]乙方：[公司或单位名称]二、项目内容关于昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究项目。
三、权利与义务（一）甲方权利与义务1. 提供项目所需的基础资料及数据支持。
2. 协助乙方开展项目调研和现场勘查工作。
3. 监督乙方的工作进度和成果质量。
4. 按约定支付乙方相关费用。
（二）乙方权利与义务1. 根据甲方的需求进行项目的实施与技术研究。
2. 提供相关技术支持与专业咨询。
3. 及时汇报项目进度并交付相关成果。
4. 保证项目的合法性和技术安全。
四、研究内容与技术标准1. 对昌恒矿综放采空区自燃“三带”进行详细划分。
不同配风量与注氮量影响下采空区自燃“三带”分布规律研究
收稿日期:2020-01-15作者简介:麻 强(1985-),男,山西榆社人,工程师,从事矿井通风技术工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2020.11.016不同配风量与注氮量影响下采空区自燃“三带”分布规律研究麻 强(霍州煤电集团汾源煤业有限公司,山西忻州 035107)摘 要:为掌握汾源煤业5-101首采工作面配风量和注氮量对采空区自燃“三带”的影响规律,探究合理的配风量和注氮量,结合5-101工作面实际,采用CFD 数值模拟技术与Origin 数据分析软件进行模拟分析。
结果表明:配风量对采空区氧化带的分布规律具有显著的影响,注氮能够有效减小采空区氧化升温带的范围;工作面实际日推进度为0.6m 时,工作面理论配风量应约为600m 3/min,注氮量为510m 3/h。
关键词:自燃“三带”;配风量;注氮量;CFD中图分类号:TD752.2 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2020)11-0046-041 工作面概况汾源煤业现开采5号煤层,5-101工作面为该矿5号煤层首采工作面,5号煤层平均厚度为10.5m,平均倾角35°。
直接顶裂隙较为发育,易造成巷道顶板淋水;直接底为泥岩遇水易软化。
工作面倾斜长度105m,进风巷长度为854m,回风巷长度为728m,采用综采放顶煤采煤法,采高为2.8m,放顶煤厚度7.7m,采放比1∶2.75。
该工作面受特厚煤层综放大倾角开采(平均35°)、顶板管理困难等综合因素影响,回采速度十分缓慢。
由于对类似开采条件下的煤自燃特性及自然发火规律认识不清,防治技术体系不明确;工作面虽建立了灌浆、注氮系统及其井下管网,但综合防灭火关键技术的统筹协调、高效合理应用也不明确,综合防灭火系统尚未构建完善和有待优化。
鉴于此,本文采用CFD 数值模拟技术与Origin 数据分析软件,研究配风量、注氮量等通风参数的改变对采空区自燃危险区域分布特征的影响规律[1-4]。
煤矿井下采空区自燃“三带”的探讨与考察
煤矿井下采空区自燃“三带”的探讨与考察摘要：本文主要探讨煤矿井下采空区自燃“三带”的划分、监测及分析，确定自燃“三带”区段，保证采煤工作面的正常回采。
关键词：煤矿；自燃；三带引言根据采空区自燃“三带”的划分、监测及分析，自燃“三带”区段，根据该区段采取针对性措施，确保安全生产。
一、采空区自燃“三带”划分按采煤工作面采空区内浮煤自燃危险性的不同，可将采空区划分为散热带、自燃带和窒熄带。
在采煤工作面推进过程中，采空区自燃“三带”范围和宽度随采煤工作面漏风量、氧浓度、浮煤厚度和采空区温度等因素动态变化。
自燃“三带”的定性划分指标主要可分为3类：⑴按照氧浓度划分采空区自燃“三带”；⑵用温升率指标划分采空区自燃“三带”；⑶按照采空区内漏风风速指标划分自燃“三带”。
根据自燃“三带”的划分情况，可以确定综放面对自燃防治有利的最低月推进度和最长停采撤架封闭时间。
一般认为划分漏风散热带和自燃带的指标为：氧浓度18%、日升温速率≥、漏风风速0.015m/s。
划分自燃带和窒熄带的指标为：氧浓度≤8%或10%，日升温速率≤1℃/d，漏风风速0.00033m/s。
自燃带和窒熄带的标准采用10%较多。
二、采空区自燃“三带”监测1.采空区自燃“三带”监测方案进回风巷内沿底板向采空区各埋设一趟8芯束管，束管长度150m，沿进、回风巷向外间隔30m各布置5个采样头。
以上采样头一旦进入采空区即开始取气分析，直至取样分析结果表明采样头已经进入窒息带。
如果因为管路被砸断等原因导致分析数据无意义时必须重新铺设束管。
2.采空区自燃“三带”分布的影响因素分析煤体自燃过程是一个非常复杂的动态过程，这个过程由煤体内在自燃性和外界条件共同决定。
综放面采空区自燃“三带”是个动态的变化范围，随着推进度、漏风量、注氮量等多种因素变化而变化。
因而采空区自燃“三带”的宽度受到多因素的共同影响而动态变化。
其具体的影响因素如下：（1）进度影响采空区自燃“三带”的区域是一个动态的范围，随着工作面的向前推进而动态的变化。
综采工作面采空区自燃“三带”及防灭火措施研究
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综采工作面“三带”研究方案
综采工作面“三带”研究方案我矿已开采了四个工作面，综采工作面是矿井开采的第五个工作面，工作面防灭火工作尤为重要，为此特制定综采工作面采空区自燃“三带”研究方案。
通过研究采空区自燃“三带”为防灭火工作提供科学依据，一、测定方案1、使用的设备①重庆杰恒蠕动泵有限公司生产的QDFB型气动防爆型蠕动泵抽气装置。
②工作原理：通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来输送液体；由于采用气动马达驱送气源，由井下压风提供动力，不需要安设电力，故适用现场防爆。
③以气体采气囊收集采空区气体，带入实验室。
④测定温度：使用高精度集成AD590型温度传感器、万用表作用温度测试仪表测温。
测定范围：-55℃—+150℃非线性，误差为±0.3℃。
2、测点的布置：①抽气管和温度传感器的布置方式，采用两顺槽埋管方式，在工作面两顺槽共计4个测点1#测点：回风巷与工作面交接处2#测点：回风巷距1#测点8米处3#测点：设置在机巷与工作面交接处4#测点：设在机巷与3#测点8米处②测点布置如图（附后）3、管路敷设方法采用Φ6＂的无缝钢管每根长4米，两端焊接成快接头，沿两顺槽敷设将抽气管和测温导线共同穿入套管内，套管之间用快速接头连接，采样探头用2吋管子保护好。
4、组织实施方案①测试方案：采用试验现场埋设抽气管，通过管路抽取采空区内气体，送入气样气囊升井进行分析，并通过埋设的温度传感器测定温度；研究温度的变化规律和采空区内氧气的变化规律，从而确定采空区“三带”分布范围，以此为依据，研究采空区的防火技术的具体参数和工作面的推进度。
②测定内容与方法A、每天测定气体一次B、每测定一次是为预抽20mC、测定“三带”测定工作面推进位置，并做好记录D、地面化验E、测定两次采样之间工作面的推进任务③做好测定报表④制定测图5、依据测定的内容和氧气的变化来进行研究，确定50107综采工作面的“三带”划分。
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区自燃问题日益突出，不仅威胁着矿工的生命安全，也对矿山的生产环境造成了严重影响。
昌恒矿作为国内重要的煤炭产区，其综放采空区自燃问题更是备受关注。
因此，针对昌恒矿综放采空区自燃现象，进行“三带”划分及综合防灭火技术研究，对于保障矿山安全生产、提高资源回收率具有重要意义。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 划分依据根据昌恒矿综放采空区的地质条件、气候特点以及煤炭自燃的规律，将采空区划分为散热带、自燃带和窒息带三个区域。
其中，散热带为采空区中通风良好、温度较低的区域；自燃带为因煤炭氧化、温度升高而容易发生自燃的区域；窒息带为因氧气含量较低而无法发生自燃的区域。
2. 划分方法通过对采空区的温度、气体成分、风速等参数进行实时监测，结合历史数据及专家经验，确定“三带”的具体范围。
利用地理信息系统（GIS）技术，对监测数据进行处理和分析，绘制出“三带”分布图，为后续的防灭火工作提供依据。
三、综合防灭火技术研究1. 防火措施针对散热带和自燃带，采取以下防火措施：一是加强通风管理，保证采空区内的空气流通，降低温度和有害气体浓度；二是定期对采空区进行检测，及时发现并处理火灾隐患；三是采用阻化剂、泡沫灭火剂等材料进行预防性防火处理。
2. 灭火技术针对已经发生的火灾，采取以下灭火技术：一是利用高压水枪、泡沫灭火器等设备进行现场灭火；二是采用注浆法、注氮法等工程灭火技术，从根本上消除火灾隐患；三是结合信息化技术，如利用无人机进行火源侦查、利用智能监控系统实时监测火情等。
四、技术应用与效果通过对昌恒矿综放采空区自燃“三带”的准确划分及综合防灭火技术的应用，取得了以下效果：一是有效降低了采空区内的温度和有害气体浓度，改善了矿山生产环境；二是提高了火灾隐患的发现和处理效率，降低了火灾发生的风险；三是通过工程灭火技术和信息化技术的应用，提高了灭火效率和准确性，减少了火灾损失。
《2024年昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着我国煤矿开采深度的增加和机械化程度的提高，矿井综合防灭火技术日益受到关注。
特别是综放采空区的自燃现象，已成为影响煤矿安全生产的重要问题。
昌恒矿作为国内重要的煤炭生产基地，其综放采空区自燃问题尤为突出。
因此，对昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 划分依据根据昌恒矿综放采空区的地质条件、开采方式及自燃特征，将采空区划分为散热带、自燃带和窒息带三个区域。
其中，散热带为采空区中相对安全的区域，自燃带为易发生自燃的区域，窒息带为因氧气含量不足而难以发生自燃的区域。
2. 划分方法（1）通过地质勘探和采矿工程资料，了解采空区的地质构造、煤层厚度、瓦斯含量等基本信息。
（2）结合现场观测和监测数据，分析采空区内温度、氧气浓度、瓦斯浓度等参数的变化规律。
（3）根据参数变化规律，将采空区划分为散热带、自燃带和窒息带三个区域，并确定各区域的范围和特征。
三、综合防灭火技术研究1. 灭火技术原则针对昌恒矿综放采空区的自燃特点，防灭火技术应遵循以下原则：以预防为主，及时发现和处理自燃隐患；采取综合治理措施，降低采空区内的温度和氧气浓度；加强现场监测和监控，确保防灭火工作的有效性。
2. 具体技术措施（1）采用阻化剂防火技术，通过向采空区注入阻化剂，降低煤炭的氧化速度和自燃倾向性。
（2）应用注氮防火技术，通过向采空区注入氮气，降低氧气浓度，抑制煤炭自燃。
（3）实施均压通风技术，通过调整矿井通风系统，使采空区内外的压力分布均匀，减少漏风和自燃风险。
（4）加强现场监测和监控，实时掌握采空区的温度、氧气浓度、瓦斯浓度等参数变化情况，及时发现和处理自燃隐患。
四、研究结论与展望通过对昌恒矿综放采空区自燃“三带”的划分及综合防灭火技术的研究，可以得出以下结论：1. 准确划分采空区的“三带”范围对于预防和控制自燃具有重要意义。
采空区注氮效果检验确定三带分布在综放工作面防火的应用
采空区注氮效果检验确定三带分布在综放工作面防火的应用摘要：论述了采空区防火机理，确定注氮管出口的埋设最佳位置。
对采空区注氮进行效果检验，明确指出自燃带宽度，对自燃带进行重点防火，以峻德矿综采二队综放工作面采空区防火为例做了具体介绍。
关键词：采空区；注氮；效果检验；防火中图分类号：TD75 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）09-0003-010 引言随着综采放顶煤工艺的不断更新，其产量高、劳动强度低、安全程度高、效益好等优点已广泛应用。
但与分层常规综采相比，其推进速度慢，采空区浮煤增多且空间大，尤其是开采易发火煤层，漏风量增加易引起采空区自然发火，是采空区防火的难题之一，严重威胁着安全生产。
在机道向采空区埋管注氮结合上下回头打隔离墙向采空区注氮，对采空区注氮进行效果检验，选择最佳注氮管出口位置，确定其三带分布情况，采取针对性防火措施，很好的解决了这一难题。
1 采空区注氮防火机理内因火灾的形成必须同时具备三个条件：具有自燃倾向的煤呈破碎状态堆积；有充足的空气供给；蓄热条件且达到维持氧化过程不断发展的时间。
只要破坏其中之一就能防止煤的自然发火，采空区注氮是破坏其供氧条件，由于氮气本身具有扩散性，容易充满采空区浮煤所在空间，达到降低氧气而抑制自然发火的目的。
同时因氮气是一种无色、无味、无毒的惰性气体不助燃，注入采空区后与瓦斯混合又可使瓦斯爆炸下限提高，上限下降，氮气是一种很好的防火材料。
2 注氮位置的选择与效果检验2．1 注氮位置的选择选用DM-800型移动制氮机接管从机道埋入采空区，制氮能力800m3/h，注入采空区氮气量为600m3/h，浓度97%以上。
注氮管出口在采空区距工作面30m以内时，在下出口切顶线以里测得O2小于16%，说明氮气未全部注入到采空区内。
注氮管出口在采空区距工作面50m以上时，在下出口用微风管观测其风流方向向采空区内，说明注氮管出口以处仍存在较大漏风。
注氮管出口距工作面30～50m时，其向采空区内漏风方向不明显。
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采空区“三带”观测及注氮防灭火研究
作者：郭君柳
来源：《中国新技术新产品》2015年第15期
摘要：我国煤炭资源非常丰富，煤炭是支撑人们日常生活、促进经济发展的重要能源之一。
每天全国上下同时开工的煤矿不计其数，但是煤矿事故发生率也是一个令人头疼的问题，虽然近年来我国对于煤炭开采行业进行了大规模整顿，但是事故的发生总是让人防不胜防。
火灾是煤炭最常见的事故，而且大多数都发生在“采空区”，本文旨在探讨采空区“三带”的观测以及注氮防灭火的实用方法，提高煤炭开采的安全性和经济效益。
关键词：采空区；“三带”观测；注氮防灭火
中图分类号：TD75 文献标识码：A
我国的煤炭开采技术已经经过不断改良提升，但是每年仍然会发生煤炭事故，造成人员伤亡、经济损失，人们一直在研究预防煤炭事故的有效措施，也取得了一定的成果。
因为大部分煤炭事故都会引发火灾，而煤炭的性质常常会引起自燃火灾，防不胜防。
采空区“三带”的机率最大，且灭火难度最大。
为了有效的预防采空区“三带”发生火灾，必须做好观测工作，并做好火灾预防工作和灭火工作。
1 采空区“三带”观测的重要性
采空区“三带”指的是“冷却带”、“氧化带”以及“窒息带”，由于开采工艺的缺陷，导致采空区“三带”是煤炭开采过程中最容易出现火灾的部分，并且这种火灾不是人为因素导致，而是在一定因素的影响下发生的自然火灾，令人防不胜防。
由于采空区一般情况下，人们难以到达，一旦发生火灾，灭火难度会剧增，并且在这个部分发生的火灾，灭火方法不同于一般地方。
为了有效防止采空区“三带”发生火灾，必须做好观测工作，随时检测这些地区的温度、气体浓度等因素，做好记录工作，分析是否存在异常因素。
出现问题，快速做出反应，采取有效的方法解决，争取将事故在酝酿期妥善解决。
2 采空区“三带”观测方法
为了做好采空区“三带”的观测工作，首先要做的就是对采空区“三带”进行合理的划分，根据不同地带的特点，采取不同的监测方法。
在进行采空区“三带”划分的时候，大部分是通过测量采空区自燃三带的各项数据，根据数据情况对采空区“三带”进行划分。
目前，我国在进行采空区“三带”观测的时候，最常用的方法是局部束管检测。
传统的观测主要是测量采空区的含氧量，当含氧量达到一定的范围，可能会诱发自燃火灾。
但是根据实践操作发现，仅以含氧量来作为采空区“三带”火灾的观测指标过于片面，也不够科学，很多危险因素无法检测，通过人们的不断探索探究发现，通过局部束管系统来进行采空区“三带”气体的变化情况，并通过系统进
行一定的数值模拟，可以直观的反应采空区“三带”气体变化，为判断是否寻在火灾诱发因素提供可靠地依据。
3 采空区“三带”注氮防灭火的实践操作方法
氮气防灭火技术就是指将氮气输入采空区或其它区域，使该区域内空气惰化，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃，或使已经形成的火区窒息的防灭火技术。
经过长期的实践探索，人们发现采空区“三带”最常用的防灭火方法是通过对采空区氧化带进行注氮，来有效进行放灭后工作，不仅可以快速灭火，而且可以有效的预防火灾的发生。
但是在进行注氮防灭火操作的时候，应该采取科学的方法和合理的步骤，才可以最大程度上发挥作用。
3.1 注氮方式的选择和实践操作过程
在进行注氮操作的时候，首先是在地面快速建立制氮机房并铺设管路，利用安装的制氮机将产生的氮气通过管道或钻孔压注至采空区或其它区域，达到使该区域内空气惰化，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃，或使已经形成的火区窒息的目的。
注氮方式从空间上分为开放式注氮和封闭式注氮；从时间上分为连续性注氮和间断性注氮。
注氮方式按氮气传输方式可分为埋管注氮、托管注氮、插管注氮和旁路注氮等。
注氮方式应根据矿井综合实际情况设计。
在注氮的过程中，每一个释放口都要做好保护工作，提高注氮工作的安全性。
一些准备工作就绪后，当注氮释放口开始进入采空区冷却带与氧化带的交界部位时，就可以进行注氮。
3.2 注氮防灭火管路设计和注氮量的确定
注氮防灭火的管路设计是注氮防灭火的重要内容，合理的管路设计可以提高注氮工作的实用性。
一般情况下管路的铺设应尽量减少拐弯，要求平、直、稳，接头严密不漏气，管路分岔处应设置三通、截止阀和压力表。
每节钢管的支点不少于两点，不允许在管路上堆放他物。
低洼处应设置放水阀或放水器，管路应进行防腐处理，表面涂漆。
定期对注氮管路进行试压检漏。
注氮量的确定，要按照技术合理、经济可行的原则进行，选用的制氮能力既要满足防火注氮流量的要求，又能充分体现经济技术上的合理性。
注氮防灭火可以有效的预防火灾的发生，提高采空区“三带”的安全性，将安全隐患掐灭在源头，降低火灾发生的机率。
3.3 注氮防灭火效果分析
经过调查研究发现，对采空区“三带”进行合理的注氮操作，是有效预防采空区“三带”发生火灾的有效措施，并且具有一定的科学依据。
通过注入氮气可以有效的降低采空区“三带”的含氧量，并且可以让含氧量呈现递减趋势，众所周知，在含氧量很低的环境下不易发生火灾，而隔绝氧气也是灭火的有效措施。
为了让这个方法更加实用，需要不断改良注氮方法，提升注氮的实用性。
采空区“三带”环境复杂，各自具有一定的特性，在进行注氮的过程中，一定要选择
合适的注氮方法，否则会适得其反。
注氮的最终目的不是灭火，而是防火，通过将火灾危险因素隔绝在源头，提升采空区“三带”的安全性，保护煤炭工人的生命安全，促进我国煤炭开采事业的进一步发展。
结语
一直以来，我国的煤炭事故发生率就是一个令人揪心的事情，虽然国家一直在出台制度试图提高煤炭开采行业的安全，减少事故的发生，但是事故发生往往是一个长期累积的过程，量变引起质变，问题发生后的后果、损失难以估算。
为了提高我国煤炭开采事业的质量和效率，保证工人的生命安全，必须做好采空区“三带”的观测工作和火灾预防工作，研究更加实用的防灭火方法。
不断提高注氮操作方法和技术，为煤炭行业的健康发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]邓凯.综采面采空区三带划分方法的研究[D].安徽理工大学，2012.
[2]刘华锋，张人伟，段汉文，宋凯.综放采空区“三带”观测及注氮防灭火研究[J]. 能源技术与管理，2009（03）：58-60.
[3]余明高，晁江坤，贾海林. 综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践[J]. 河南理工大学学报（自然科学版），2013（02）：131-135+150.。