综放面自燃危险区域及最小推进速度的确定

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综放工作面防止自燃发火安全技术措施

综放工作面防止自燃发火安全技术措施

03
定期对阻燃材料和设备进行 检查和更换,确保其有效性

建立完善监测监控系统
建立完善的火灾监测监控系统, 实时监测综放工作面的温度、气
体浓度等参数。
在关键位置设置传感器和监控设 备,及时发现和处理异常情况。
对监测监控数据进行定期分析和 评估,预测火灾风险,制定相应
的防范措施。
加强通风管理,优化通风系统
加强综放工作面的通风管理,确保风流稳定、可靠。 优化通风系统,减少采空区漏风,降低煤炭自燃发火的风险。
定期对通风设施进行检查和维护,确保其正常运转,防止风流短路和漏风现象。
03
煤层注水与灌浆灭火技术 应用
煤层注水技术原理及操作要点
01
技术原理
02
操作要点
煤层注水是通过钻孔将压力水注入煤层中,利用水的渗透和扩散作用 ,使煤体充分湿润,降低煤的氧化活性和温度,从而达到防止自燃的 目的。
保障人员安全
采取有效预防措施可以避免自燃发火带 来的人员伤亡事故。
维护生产稳定
预防措施可以降低自燃发火对生产的影 响,保障企业正常运营。
保护资源环境
通过预防措施减少煤炭资源的浪费和环 境的破坏。
提高经济效益
避免自燃发火可以减少企业经济损失, 提高经济效益。
02
综放工作面防火技术措施
合理布置采煤工艺与设备
企业文化在安全生产中作用
建立以安全为核心的企业文化, 将安全理念融入企业日常管理和
生产经营中。
通过企业文化建设,引导员工树 立正确的安全价值观和行为准则

营造关注安全、关爱生命的企业 氛围,增强员工的安全责任感和
使命感。
06
总结反思与持续改进计划
本次项目成果总结

综放面自燃危险区域及最小推进速度的确定

综放面自燃危险区域及最小推进速度的确定

第22卷 第2期西安科技学院学报Vol.22 No.2 2002年6月 JOURNAL OF XI’AN UN IV ERSIT Y OF SCIENCE AND TECHNOLO GY J un.2002 文章编号:1671-1912(2002)02-0119-04综放面自燃危险区域及最小推进速度的确定Ξ邓 军1,孙战勇2,樊广明1,王洪权3(1.西安科技学院能源科学与工程系,陕西西安 710054;2.西安煤炭设计院,陕西西安 710054;3.兖州矿业集团公司通风处,山东邹城 235700)摘 要:通过实验测定煤的自燃特性参数;由现场观测和理论分析确定综放面采空区浮煤、漏风和氧浓度的分布情况,然后根据实际条件下浮煤自燃的极限参数,将采空区划分为窒熄带、氧化升温带和散热带;最后根据综放面实际推进速度和最短自然发火期判定出采空区自燃危险区域,并确定出保障综放面安全的最小推进速度。

关键词:综放面;采空区;极限参数;自燃危险区域中图分类号:TD752.1 文献标识码:A近20年来,随着我国特厚煤层综采放顶煤技术的试验和推广,煤炭的产量和效益大幅度提高,日产原煤可高达1.0~1.6万t,日产值可达400多万元。

但由于综采放顶煤技术一次性开采强度大,冒落空间高,端头支架处顶煤放出率低(有的不放),采空区遗煤量较多,漏风强度大等原因,使得采空区遗煤自燃的危险性增加,且由于采空区范围大,自然发火危险区域较隐蔽,使得采空区防灭火技术难以有效实施,灭火困难,严重制约着综放面技术的发展。

因此,研究综放面自燃危险区域及最小推进速度的判定技术,对综放面的安全生产具有重要意义。

1 主要参数的确定1.1 自燃特性参数实验测定[1]用XK-3型煤自然发火实验台测试煤样的最短自然发火期τmin和临界温度T p,并根据实验过程中测得的煤样温度和气体浓度,分别按下式推算出放热强度q0(T)和耗氧速度V0(T)。

q0(T)=C0C1[ρe c e5T5τ+Qρg c g5T5x-λe(2・52T5r2+52T5x2)](1)式中 r,x分别为实验台径向和纵向坐标,cm;C0为新鲜空气中的氧气浓度,%.V0(T)=Q・C0S・n・(x2-x1)lnC1C2(2)式中 C1,C2分别表示前后测点的氧气浓度,%;S为实验台炉体内截面积,cm2;Q为供风量,cm3/s;x1, x2分别表示前后测点纵坐标。

7306综放工作面自燃原因及治理

7306综放工作面自燃原因及治理
高 广远 张 民
(. 1 华润 天能龙 固煤 矿 江 苏 徐 州 2 1 1 2 华 润天 能马庄 煤矿 , 苏 徐 州 2 1 4 ) 2 6 3; . 江 2 18
摘要 : 绍 了华润天能煤 电有限公 司龙 固煤矿 7 0 介 3 6工作 面采 空区 自燃原 因、 采取 的措施 、 效 果及 经 验 教 训 , 有 一 定 的 借 鉴 意 义 。 具
2 1 自燃 过 程 . 70 3 6工 作 面 于 2 0 0 7年 6月 5 日开 始 回采 。 8月 1 日 中 班 1 4 8点 7 0 3 6下 部 溜 子 道 C O探 头 报警 , 火 员 2 查 1点 在 下 隅 角 查 明 了 C 达 O 1 0 p m, 空 区 出 现 自然 发 火 。 图 1所 示 为 该 6 0p 采
面采 空 区煤炭 自燃 的材 料 和手段 不能及 时 到位 ,
致使 发生险情 时不能有效治理 。
降压处理 , 减风 5 m / i。8月 2 日至 2 0 mn 4 6日因
工 作 面 周 期 来 压 , 下 部 二 断 层 处 冒 顶 片 帮 严 中 重, 达2 长 0~3 m。推 进 度 受 到 影 响 , 0 8月 2 7至 2 8日将溜 子压死 ,3 6工作 面处于停 产状态 , 70 下 隅角 C O浓 度 又 呈 上 升 态 势 , 下 隅 角 C 浓 度 因 O
了 1 m, 5 低于综放工作 面防灭火 的要求。 ③ 预防 措施 落 实 不 到 位 。该 面 回采 前 通 防 部 门编制 了防灭 火方案 和设计 , 切眼 及对接 巷 对
88
采过程 中均发生氧化 自燃现象 , 都能 得到有 效 但
控 制 , 累 了 丰 富 的经 验 , 7 0 积 对 3 6综 放 面 的 防 火

综放工作面采空区自燃“三带”分布规律的研究

综放工作面采空区自燃“三带”分布规律的研究

311矿井火灾是煤矿开采所面临的“五大灾害”之一,由采空区遗煤自燃发火导致的内因火灾是矿井火灾的主要原因。

为预防采空区遗煤的自燃危险,需要对采空区进行“三带”的划分为散热带、氧化带、窒息带。

随着煤矿采掘的不断推进,为解决开采难度大、经济效益低等问题,越来越多的开采作业面采用台阶型综采工作面的布置方式,即综采工作面与两顺槽巷道间留有一个台阶,但此类工作面周围存在大面积采空区,漏风现象较为严重,给工作面火灾防治工作带来极大挑战。

因此,本文以庞庞塔矿5-108工作面为例,通过对工作面采空区温度、CO浓度分布规律进行测试研究,合理科学地给出了工作面自燃“三带”区域,并相应地求出该工作面的最小推进速度,保证工作面的安全回采。

1 矿井概况 庞庞塔矿位于位于山西省河东煤田中段临县县城以东。

井田面积60.73k㎡,生产规模1000万吨/年,批准开采3号-10号煤层。

5-108工作面是综采放顶煤工作面,煤层厚度2.50~4.3m,平均厚度3.5m;倾角3°~7°,平均为 5°;工作面东侧为5-106上工作面采空区,西侧斜上方为5-103上工作面采空区,北邻冲刷带无煤区、南邻西翼带巷和西翼轨道巷。

煤层平均倾角6°,开采煤层厚为2.7m。

与传统综放工作面的不同之处是,该工作面的东侧上方约111m处存在上分层的采空区,在分析采空区自燃“三带”分布规律时,应充分考虑上分层采空区对“三带”分布的影响。

2 现场测试方案 2.1 测点布置 温度传感器和束管安装在5-108综放工作面采空区内,用以监测及分析温度和气体。

1#、2#和 3#测点位于进风巷一侧,6#、7#和 8#测点位于回风巷一侧,每个测点之间的距离约为9m;4#和5#测点则布置在5-108上工作面两顺槽的以内约10m 处。

各测点均布置有温度传感器和束管,每个测点的温度传感器和束管将随着工作面的推进逐渐埋入采区内[2]。

由于矿井环境条件恶劣,温度传感器必须要同时具备稳定性能好、安全性能高、防腐蚀、抗静电冲击等优良特性,并适应于远距离传送要求,能够满足煤炭自燃的早期预测预报。

综放工作面采空区三带分布规律

综放工作面采空区三带分布规律

综放工作面采空区“三带”分布规律分析曾海利,李川,赵洪伟(内蒙古伊泰煤炭股份有限公司煤炭生产事业部技术中心,内蒙古鄂尔多斯017000)摘要:通过在阳湾沟煤矿6202综放工作面采空区现场埋管观测,取得了采空区内进、回风侧不同测点距工作面不同距离处温度、O2、CO气体浓度等参数,分析得到了采空区内O2浓度及漏风强度的分布规律。

依据“三带”划分方法对阳湾沟煤矿自燃危险区域进行了划分,确定了6202综放工作面采空区“三带”范围,并根据氧化升温带宽度及浮煤最短自然发火期确定了工作面极限推进速度。

关键词:综放工作面;采空区;三带;自然发火;极限推进速度中图分类号:TD75+2.2文献标志码:B文章编号:1003-496X(2012)05-0137-04Analysis of Distribution Laws of"Three Zones"in Gob of Fully-mechanized Caving FaceZENG Hai-li,LI Chuan,ZHAO Hong-wei(Coal Production Department Technology Centre,Inner Mongolia Yitai Coal Co.,Ltd,Ordos017000,china)Abstract:This paper gets the parameters of temperature,O2and CO at different distances of different measuring points in the intake and return side from working face by site buried tube observation in the gob of Yangwangou coal mine6202fully-mechanized cavingface,and gets the distribution laws of O2concentration and air leakage intensity in the gob.The hazardous area of spontaneous combus-tion in Yangwangou coal mine is divided by"three zone"division method,and the scope of the"three zones"in the gob of6202fully -mechanized caving face is determined.The limited advance speed of working face is determined by the width of the oxidation and heat accumulation zone and the shortest time of floating coal spontaneous combustion.Key words:fully-mechanized caving face;gob;three zones;spontaneous combustion;limited advance speed阳湾沟煤矿6202综放工作面可采总走向长度514m,倾斜长度150m。

切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究

切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究

切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究摘要:采空区是煤自燃火灾发生的主要区域。

针对切顶留巷工作面采空区漏风量大、漏风范围广的问题,以新集一矿360804综采面为研究背景,采用束管取气与导线测温的方法,分析了切顶留巷“Y”型通风工作面O2、CO气体浓度和温度随测点埋深的变化,获得了切顶留巷期间采空区自燃危险区域分布特征,确定了工作面月最小安全推进度。

结果表明:切顶留巷时,360804工作面主进风侧65~127 m为氧化升温带,柔膜墙侧32~83 m为氧化升温带;与正常开采相比,由于通风系统的改变,氧化升温带向采空区深部移动,柔膜墙侧变化最明显,约增大了28 m,氧化升温带宽度也有所增加,最大宽度约增加了25 m;工作面月最小安全推进速度约为55 m,提高了约62%。

研究结果对类似工作面采空区浮煤自燃防治具有指导意义。

关键词:切顶留巷;综采面;Y型通风;自燃“三带”;安全推进度0 引言采空区是煤炭回采后上覆岩层自由冒落形成的大空间,遗留有大量的浮煤,漏风不断,是矿井自燃火灾发生的主要区域[1-3]。

据统计,采空区火灾占矿井火灾总数的60%以上[4],严重影响煤矿的安全生产。

因此,掌握采空区自燃“三带”分布对矿井防灭火工作非常重要。

近年来,切顶留巷技术具有巷道掘进量少、采掘衔接矛盾小、资源回采率高、工作面局部周期压力小等优势[5],在国内各大矿区得以大量应用[6]。

但是,该技术要求工作面通风方式由“U”型变为“Y”型,采空区内风流运移特性发生改变[7-9],高温区域必会发生偏移[10]。

同时,切顶后采空区上部留下很大的空间,使得采空区漏风量增加,漏风范围变广,采空区自燃危险性增大[11],给回采工作面的防灭火带来新的挑战。

因此,有必要开展切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究工作。

1 工作面概况新集一矿位于两淮地区,开采逐渐进入深部,平均达到700 m以上,瓦斯和自然发火防治难度急剧增大。

360804工作面是3608(6)采区首采工作面,工作面平均可采走向长1530 m,工作面平均倾斜长180 m,平均面积276910.1 m2。

综放面采空区流场模拟及自燃危险区域划分

综放面采空区流场模拟及自燃危险区域划分

Ab ta t p n a e u o u t n i e sl o t k lc n m ie u ra o ul c a ie o sr c :S o tn o sc mb si s ai t a ep ae i n d o ta e ff l me h nzd tp o y y
Z HANG n h i., U n Z Xi— a - LI Ca 2 HOU i.h n 3 Z Jn s e g , HANG in Ja 3

(. eg n P we col 1Enrv , o rSho ,X 口 ioogUnvri 2 ’ Ja t n iesy,Xi t ’ "7 0 6 ,C ia; .col fE eg Ⅺ ’ ,Unvri c ne 10 1 h ̄ 2 S ho nry, nz iesyo i c z o t fS e a d T cn l y. ’H7 05 n eh oo Ⅺ 口 10 4。C i 3 Sl g ah nCa ru g hn , t ̄ny sa o l o p,S u n 3sa 5 10 ht, a; t G h a g  ̄h n 15 0 ,C i, ,)
b sin o tie r m x e i n 。b u d r fs l h ai g z n sp rio e .Th eutstsl u t b an d fo e p r o me t o n ay o ef e t o e i at in - n t d er l e i s o d fu d t n frp e e t g s n a e u o u t n o n ai o rv n i p t o sc mb si .C mp e t u r d l g o h oe o n o n o o a d wi n me i mo ei ft e wh l r h c n p o eso a p n a e u o u t n,mu h s l ra u to ac lt n i rq i , e rcs n rcs fc ls o t o sc mb si o n o c m l mo n f lua i e ur a e c o s d e y t e io p i

采空区自燃“三带”划分与综采面极限推进速度研究

采空区自燃“三带”划分与综采面极限推进速度研究

① 该系统安装在采煤机截割部上,由于采煤过程中 落煤点产生高浓度粉尘,对系统污染严重,很容易 导致高压喷雾系统产生堵塞现象;② 该系统相比传 统喷雾洒水装置降尘效果好,但是装置及降尘材料 成本费用高,而且该装置局限性大,无法实现综采 工作面大面积降尘目的,需进一步优化改进。
【参考文献】 [1] 吕玉芝 . 矿井尘源泡沫化治理技术研究与应用 [J].
122
2021 年第 6 期
采空区自燃“三带”划分与综采面 极限推进速度研究
孙晋乐
(山西忻州神达金山矿,山西 忻州 034000)
摘 要 为精准测定神达金山矿 13101 综放工作面采空区“三带”区域,试验应用进、回风两侧采空区内 O2 含量变化对其进行划分,得出工作面进风侧处散热带为 0~30.4 m,氧化带为 30.4~72 m,窒息带为 72 m 以里;
中国煤炭工业,2019(08):58-59. [2] 魏斌 . 岩巷炮掘工作面泡沫降尘技术研究 [J]. 煤
炭与化工,2019,42(01):121-123. [3] 金雪琪,陈明健 . 一种矿用泡沫除尘装置的研究
[J]. 装备制造技术,2018(08):103-105. [4] 王瑞青,孙星 . 泡沫除尘喷雾技术及其应用实践
浮煤最短自然发火期 Tmin=区可能发生自燃的极限推进度为:
= vmax
Lmax × 30 τ min × k
(3)
= 41.6 ×= 30 12.89 m/月=0.43 m/d 88 ×1.1
因此,当 13101 采面推进速度大于 0.43 m/d 时, 采空区无自然发火危险;当工作面推进速度小于 0.43 m/d 时,采空区将有自然发火危险。
图 2 气体取样管的设置及保护

《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》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。

综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践

综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践

综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践余明高;晁江坤;贾海林【摘要】根据目前采空区自燃“三带”的研究现状,确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃“三带”现场观测及数值模拟、MIN-MAX 综合处理法的采空区自燃“三带”的综合划分方法,划分了采空区自燃“三带”范围.以新疆哈密三道岭煤矿4204综放工作面为例进行实际应用,确定了该工作面采空区的自燃“三带”范围.实践表明,该划分方法确定的“三带”能更好地反映浮煤自燃的实际情况,对具有类似条件的采空区防火具有参考价值.【期刊名称】《河南理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(032)002【总页数】6页(P131-135,150)【关键词】自燃"三带";极限氧浓度;漏风风速;MIN-MAX方法【作者】余明高;晁江坤;贾海林【作者单位】河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TP3230 引言采用综采放顶煤开采方法开采大采高、特厚煤层时,往往在采空区留有大量的松散遗煤,这些遗煤通过物理吸附和化学吸附,在合适的条件下很容易与采空区漏风流中的氧气发生氧化反应,导致采空区自燃火灾的发生,严重威胁矿井生产[1-5].对于“U”型通风系统的采空区,按遗煤发生自燃的可能性可将采空区划分为散热带、自燃带、窒息带[6].采空区自燃“三带”划分是矿井防灭火基础工作的重要内容之一,工作面正常生产时,采空区自燃“三带”是客观存在的,而且处于一个动态的稳定状态[7].采空区自燃“三带”观测的主要内容是检测采空区内氧气浓度随工作面推进的变化情况,并根据煤氧化的临界氧气浓度确定出散热带、自燃带和窒息带的范围.目前,对于采空区自燃“三带”的划分,国内外尚无统一的标准,但总的说来有3种划分指标:采空区漏风风速、采空区氧气浓度以及采空区温度.以采空区的氧气浓度为划分标准的方法是目前在工程实践中应用最为广泛,也是最有效的划分方法.本文选取一个试验工作面进行埋管布点观测,并进行FLUENT模拟,从而更真实的显示采空区自燃“三带”的分布.最后,利用MIN-MAX的方法优化采空区“三带”分布范围,为采空区防灭火提供形象直观的指导.1 综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法1.1 煤氧化自燃的极限氧浓度确定氧气供给是煤自燃的另一个物质基础,对于特定的松散煤体,氧气供给越充分,煤与氧的化学吸咐和化学反应越快,放热强度越大[8-9].在某一温度下,其放热强度近似与氧浓度成正比,当氧浓度达到上限漏风强度对应的浓度值时,煤体的氧化生热大于散热,煤体的升温速度达到最大,因为是根据上限漏风强度计算出的氧气浓度,所以将这个极限浓度称为上限氧浓度,用Cmax表示.理论研究表明:上限氧浓度与上限漏风强度、煤氧化放热性、浮煤堆积厚度、周围散热条件和煤岩体原始温度有关.现场实践中,煤体的氧化放热特性、浮煤堆积厚度、采空区的上限漏风强度、周围散热条件和煤岩体原始温度均为定值,故上限氧浓度为可知的极限参数.理论上,上限氧浓度的计算公式[9]为式中:ρg为工作面风流密度,kg/m3;Cg为工作面风流热容,J/(g·℃);q0(Tc)为试验测定的放热强度,J/(m3·s);λc为浮煤导热系数,J/(s·m·℃);Qmax为采空区上限漏风强度,m3/(min·m2);C0新鲜风流氧浓度,mol/m3;Tc为煤体平均温度,℃;Ty为岩层平均温度,℃;h为松散煤体厚度,m;由上限氧浓度Cmax换算为煤体氧化生热的最大氧浓度Cu的计算公式为式中:V为气体的摩尔体积,L/mol;n为氧气的分子量.引起煤自燃的必要条件之一是有连续充分的供氧条件,当风流在破碎煤层孔隙中流动时,随着煤对氧气的吸附和反应,风流中的氧浓度逐渐降低,当氧浓度降低到某个下限值时,煤氧化产生的热量较小,产热量可通过顶底板岩层全部散发出去.此时,煤体温度不再上升,煤体升温速度为0,则称该极限氧浓度为下限氧浓度,用Cmin表示.理论上,下限氧浓度的计算公式为式中为采空区漏风强度,m3/(min·m2),其它参量的含义如式(1)中所述.由下限氧浓度Cmin换算为煤体氧化生热的最小氧浓度Cd的计算公式为1.2 采空区流场数值模拟根据工作面的具体情况建立模型,气体在采空区的流动,可看作是空气在多孔介质中的渗流.模拟是在GAMBIT中建模,然后采用FLUENT软件进行计算,最后导入到TECPLOT进行后处理.考虑流场的非均匀性,对进风口附近和回风口附近进行局部加密.采空区非均质多孔介质分布情况,采空区氧气浓度和一氧化碳浓度变化方程的源项采用用户自定义函数UDF进行导入、编译.速度与压力之间的耦合采用SIMPLE算法,迭代的最大误差都小于10-3.1.3 基于MIN-MAX方法的采空区“三带”分布范围确定MIN-MAX方法的原理就是将各种方法得到的采空区“三带”范围进行处理,散热带的范围取最小值,窒息带取最大值,从而得到自燃带的最优范围.根据采空区实测氧气浓度和Fluent模拟结果,利用MIN-MAX的方法确定自燃“三带”的最优范围.2 采空区自燃“三带”划分实践将本文确定的综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法,以新疆哈密三道岭煤矿4204综放工作面为例进行实际应用.该工作面走向长度1 687.1 m,倾向长度240 m,煤层平均倾角为6°,煤层平均厚6.3 m,采用走向长壁后退式综采放顶煤全部垮落式采煤法.上顺槽为进风巷兼作轨道运输巷,下顺槽为回风巷兼作皮带运输巷,两巷都为实体煤巷道,沿煤层底板掘进,巷道净宽4 m,净高3 m.2.1 煤氧化自燃的极限氧浓度的具体计算根据现场实测与计算:ρg=1.18 kg/m3;Cg=1.302 J/(g·℃);q0(Tc)=2.87 × 10J/(m3·s);λc=2.13 ×10-1J/(s·m·℃);Qmax=2.48 ×10-4m3/(min·m2)=7.2 × 10-5m3/(min·m2);C0=9.375 × 10-10mol/m3;Tc=30℃;Ty=12 ℃;h=1.3 m;V=22.4 L/mol;n=32.由式(1)得Cmax≈2.64 ×10-1kg/m3;由式(2)得 Cu=18.5%;由式(3)得Cmin≈5.8 ×10 -1kg/m3;由(4)式得 Cd=4.65%.2.2 采空区自燃“三带”范围划分标准的确定煤自燃“三带”的分布特征既与冒落岩石堆放压实状况、遗留浮煤的分布状况、漏风源、漏风汇的位置和漏风强度等因素有关,又与工作面的推进速度有很大的关系.采空区氧含量分布最能反映采空区浮煤氧化状况,因此,采空区三带划分应以氧含量分布为主,其它指标为辅.根据上节中计算的煤体氧化生热的最大氧浓度和最小氧浓度值,本文确定的采空区自燃“三带”划分标准为:散热带φ(O2)≥18.5%;自燃带φ(O2)为18.5%~4.65%;窒息带φ(O2)≤4.65%.2.3 采空区自燃“三带”观测的测点布置采空区自燃“三带”观测采用的方法是在采空区预埋束管检测系统.为分析工作面自燃三带分布情况,沿4204工作面进风巷、回风巷和工作面支架中部各布置3个测点,测点间隔30 m.需要说明的是,进风巷、支架中部和回风巷的每一个测点处都布置一个防倒装置的采样探头,高度为0.6 m,下部有三条腿支撑.为防止采空区积水或浮煤堵塞束管,每个探头高于底板0.5 m左右,端头用三通连接,顶部三通钢管内保护着气体采样器.支架中部的测点布置在支架底放溜槽后部采空区,并且导出到进风巷进行观测.采空区抽气导管采用聚氯乙烯硬质塑料束管,直径为6 mm,为了避免抽气管被采空区冒落的岩石砸坏,外部用直径为70 mm的钢管进行保护.采空区自燃“三带”观测采用抽气法,其抽气探头放在三通钢管中进行保护.将测点编号1-9,按照图1布置,测点之间间隔30 m.其中,测点 1,4,7为第一组;2,5,8为第二组;3,6,9为第三组.2.4 采空区自燃“三带”的观测数据分析由现场实测可知4204工作面采空区氧气体积分数如图2所示,根据煤炭氧化自燃理论,煤炭自燃的决定性因素是漏风风流中的氧气体积分数,用氧气体积分数来划分采空区煤炭氧化自燃“三带”是可靠的,在现场实际测定中也经常使用这种方法[10-11].分析图2所反映的4202工作面采空区氧气体积分数变化和实测结果可知:(1)当工作面推进50 m后氧气体积分数就迅速减少.这是由于煤层顶板为松软岩石,采空区顶板垮落时,冒落的顶板压实程度较好,采空区漏风较少.(2)各测点氧气体积分数下降的趋势为:靠回风侧的测点下降最快,靠近进风侧的最慢.实测结果充分说明了U型通风系统工作面的采空区漏风流场与漏风变化规律为采空区中部靠进风侧漏风较大,回风侧较小.2.5 采空区自燃“三带”实测范围的确定根据图2从氧气体积分数的变化规律分析可以得出4204综放工作面采空区自燃“三带”的范围如表1~3所示.表1 第一组测点所反映的自燃“三带”分布范围Tab.1 Distribution of the spontaneous combustion three-zone reflected by the first points?表2 第二组测点所反映的自燃“三带”分布范围Tab.2 Distribution of the spontaneous combustion three-zone reflected by the second points?表3 第三组测点所反映的自燃“三带”分布范围Tab.3 Distribution of the spontaneous combustion three-zonereflected by the third points?根据采空区实测氧气体积分数,利用MINMAX的方法所确定的自燃三带范围如表4所示.表4 现场实测数据反映的自燃“三带”分布范围Tab.4 Range of coal spontaneous combustion three-zone reflected by the on-site measured data?由表4可知,采空区自燃“三带”的位置和范围与工作面的漏风量有直接关系.工作面进风巷漏风充足,所以进风巷的自燃带在采空区深部,且范围最大,回风巷漏风最小,所以回风侧进入自燃带比较早,且自燃带范围较小.因此,工作面漏风量越大,采空区自燃带位置越向采空区深部延伸,且自燃带的范围越大.2.6 4204工作面采空区流场分布的数值模拟根据现场观测可知,4204综放工作面采空区两端浮煤厚度达3.0 m,中部采空区浮煤厚度为1.3 m,由于顶板压力较大,根据地质资料可假设中部采空区浮煤距离顶板3 m处为致密边界,工作面的长度为240 m,采空区的深度为300 m,工作面的横截面尺寸为4 m×3 m.数值模拟的物理模型如图3所示.采空区流场分布对采空区的组分浓度分布以及“三带”划分均有重要影响,煤自然发火的主要条件是供氧和蓄热,其中蓄热程度由风速决定.根据国内外学者对采场漏风的研究,一般认为[12-14],采空区风速介于 0.1 ~0.24 m/min 之间为氧化自燃带.采空区高度为1.5 m平面的漏风速度场、氧气体积分数场的分布如图4和图5所示.根据采空区漏风风速模拟得出距进风巷不同距离处自燃“三带”的分布范围见表4所示.根据采空区氧气体积分数模拟得出距进风巷不同距离处自燃“三带”的分布范围见汇总表5和表6所示.表5 漏风风速模拟的自燃三带分布Tab.5 Distribution of coal spontaneous combustion three-zone according to leakage air viscosity?表6 氧气体积分数模拟的自燃三带分布Tab.6 Distribution of coal spontaneous combustion three-zone according to oxygen concentration?3 4204工作面采空区“三带”范围综合确定根据实测氧气浓度变化得到的进风巷采空区自燃“三带”的分布,以及模拟得到的自燃“三带”范围,利用MIN-MAX的方法进行优化,得出最优的自燃带范围是17.5~160 m.根据对进风巷自燃“三带”范围的综合确定,同理,可以计算出距进风巷120 m和240 m的“三带”范围如表7所示.表7 综合确定的自燃“三带”的分布Tab.7 Distribution of coal spontaneous combustion three-zone based on comprehensive method?4 结论(1)确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃“三带”现场观测及数值模拟、MIN-MAX综合处理法的采空区自燃“三带”的综合划分方法,据此划分的采空区自燃“三带”范围,能更好地反映浮煤自燃的实际情况. (2)研究表明,采空区自燃“三带”的位置和范围与工作面的漏风量有直接关系.工作面漏风量越大,采空区“自燃带”位置越向采空区深部延伸,且自燃带的范围越大.(3)根据MIN-MAX方法,4204工作面进风巷采空区自燃“三带”范围为散热带0~17.5 m,自燃带17.5~160 m,窒息带>160 m;工作面中部的自燃“三带”范围为散热带0~14.5 m,自燃带14.5~139 m,窒息带>139 m;回风巷的自燃“三带”范围为:散热带 0~9 m,自燃带 9~74.5 m,窒息带>74.5 m.(4)根据现场观测、数值模拟和MIN-MAX方法表明,距进风巷距离不同位置的采空区自燃“三带”范围有一定的差异,可为采空区防火提供基础数据,据此可有针对性地采取防灭火措施.参考文献:[1]王省身,张国枢.矿井火灾防治[M].徐州:中国矿业大学出版社,1990. [2]王德明.矿井火灾学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.[3]邬剑明.煤自燃火灾防治新技术及矿用新型密闭堵漏材料的研究与应用[D].太原:太原理工大学,2008:3-5.[4]王俊峰,邬剑明,靳钟铭.一种预测采空区自燃危险区域的新方法——CFD 技术的应用[J].煤炭学报,2009,34(11):1483-1488.[5]郝宇,刘杰,王长元,等.综放工作面超厚煤层注氮防灭火技术应用[J].煤矿安全,2008,12(7):41-43.[6]张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.[7]文虎.综放工作面采空区煤自燃过程的动态数值模拟[J].煤炭学报,2002,27(1):54-58.[8]余明高,黄之聪,岳超平.以氧指标划分采空区自燃“三带”的实验研究[J].西安矿业学院学报,1998,18(1):1-5.[9]刘晨瑶,陈曦,王亚超,等.亭南煤样自燃极限参数实验研究[J].陕西煤炭,2002,25(1):4-5.[10]刘华锋,张人伟.综放工作面采空区自燃“三带”的观测与分析[J].煤炭安全,2009,19(3):38-40.[11]董建立,邓五先.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[J].矿业安全与环保,2006,33(4):1-3.[12]褚廷湘,余明高,杨胜强.基于FLUENT的采空区流场数值模拟分析及实践[J].河南理工大学学报:自然科学版,2010,29(3):2-5.[13]余明高,常绪华,贾海林.基于Matlab采空区自燃“三带”的分析[J].煤炭学报,2010,35(4):1-4.[14]王家学,潘荣锟,余明高.王台矿2304采面自燃“三带”观测及数值模拟[J].煤炭安全,2010,39(4):1-3.。

大倾角综放面“三带”观测及危险区域判定

大倾角综放面“三带”观测及危险区域判定
判定实 际条件下大倾角综 放面 “ 三带 ” 分布规律 、 自燃 危险 区域和安全 推进速 度 , 于大倾 角综放 面 自燃火 对 灾防治 , 是十分必要和重要的。
1 大 倾 角 放 面 采 空 区 “ 带 ” 测 三 观
10 4 9综放面两端 约 2 m不放顶 煤 , 3 上平 巷沿底板 掘进 , 巷道宽度在推采 期 间保持 3 5 工作 面上 部有 . m,
2 2 ÷( — 0 )= 6 0 m . ) 1 3% .0
() 2 工作面 中部顶 煤 回收率 为 8 % , 中部 范 围 0 则
内的浮 煤 厚度 为 : 6 4—2 2 (. . )×( 1—8 % )÷( 0 1—
3 % )=1 2 m 0 .0
() 3 回风顺 槽 及 端 头 支 架 处 浮 煤 厚 度 为 : n0 t 3 。× a
6÷( 1—3 % ):4 9 0 . m
带 , 作 面 走 向 长 20 m, 斜 长 10 工 10 倾 5 m。 10 49工 作 面
所开采 的四层煤平均厚 6 4 可采指数 为 1煤厚变异 . m, ,
1 3 2 氧 气浓度分 布 ..
系数 2 % , 较 稳 定 煤 层 , 层 倾 角 3 8 为 煤 0—3 。 平 均 5,
2 1 第4 0年 期 1
东 斜技 撼晨
2 2 5
大 倾 角 综放 面 “ 带 " 测及 危 险 区域 判 定 三 观
安伯 义 , 高衍 星 , 西 臣 黄
( 汶矿 业有 限责 任 公 司 华丰 煤 矿 , 东 宁 阳 新 山 211) 7 4 3


根据综放面的实际情况和 回采率确定 出采 空区浮煤厚度分布 , 通过埋管观测分析 出氧气浓度分布 , 推算出了采空区漏风 强度分布 ; 划

大倾角综放工作面煤层自燃防治技术

大倾角综放工作面煤层自燃防治技术

室和专业负责人。
2 1 2 对 采 空 区内 C .. O连续 监测
工作 面推 采过石 门后 , 构 筑 防火 密 闭墙 时 , 在 在
墙 内预先埋设束管 , 在工作面后部下隅角 内敷设 束
管 , 推 采 不 断 前 移 位 置 。 围绕 10 随 49工 作 面 的开
4 ・ 4
维普资讯
角风流中的瓦斯 、 O 、 O、 C C 温度使用 电子 检测仪器
仪表 现场 检测 1 , 作 面配 备 专 职 瓦斯 检 查 员 每 次 工 班对工 作 面 回风 、 隅 角 风流 中 C 下 O检查 1 , 现 次 发 问题 及时 汇报 。 自 20 06年 1 开 始 , 月 在工 作 面 架 间 顶部( 每隔 5架 ) 体 中 、 、 隅 角 、 作 面 回 风 流 煤 上 下 工
2 大 倾 角综 放 面 回采 期 间煤 层 自燃预 防
10 49大倾 角综 采 放 顶 煤 开 采 以 来 , 工 作 面 切 在
收稿 日期 :07 2— 7 20 0 —3 修 回 20 —0 0 ;07— 7 1 作者简 介 : 孟现 臣(92 ) 男, 17一 , 山东 新 泰人 , 理 工程 助 师, 现从事技术 管理工作 。
测预 报 的准确 性 。
2 1 1 人 工观 测 ..
l 大 倾 角 综 放 面 煤 层 自然 发 火 特 点
1 火 灾 一 般 发 生 在 距 煤 体 暴 露 面 一 定 距 离 的 )
深部 , 垮落范围大 , 渗透性强 , 漏风范围广 , 强度大。 2 采空区垮落高度和空间体积增大 , ) 火源位置
采空 区两 道受 自燃 火 灾 威胁 , 空 区 “ 采 三带 ” 态 移 动

综放工作面防灭火三带测定与研究

综放工作面防灭火三带测定与研究

综放工作面防灭火三带测定与研究作者:李伟来源:《中国科技纵横》2016年第06期【摘要】综放面在正常回采期间,确定采空区后浮煤自燃危险区域非常重要。

根据综放工作面开采后采空区遗煤自燃特点,采用实验测定的关键参数,结合现场可测参数,推算现场不同条件下引起煤体自燃的极限参数,判定实际条件下综放工作面“三带”分布规律,自燃危险区域和安全推进速度,为综放面自燃针对性预防奠定基础。

【关键词】采空区“三带” 遗煤自燃划分条件观测及分析1 采空区“三带”划分的理论与分析1.1 采空区浮煤自燃极限参数根据能量守恒原理,采空区浮煤自然氧化放热量大于顶底板散热和风流带走的热量之和时,才可能引煤体自然升温,即采空区浮煤氧化放热能引起升温必须满足下式:式中:、分别表示工作面风流密度(g.cm-3)和热容(J.g-1. ℃-1);为采空区内部距工作面的距离(cm);为实验测定煤的放热强度(J.cm-3.s-1);为浮煤导热系数(J.s-1.cm-1);为采空区内漏风速度(cm/s)。

因此,采空区遗煤自燃必须要有足够的浮煤厚度,使浮煤氧化产生的热量得以积聚;要有足够的氧浓度使浮煤产生足够的氧化热以提供煤体升温所需热能;漏风强度不能足够大以致于让风流将产生的热量带走。

1.1.1采空区最小浮煤厚度若把采空区浮煤看成是无限大平面通过岩体传导散热,漏风强度很小。

认为是一维漏风,煤体内的温度近似认为均匀,则(1)式化为即当浮煤厚度时,松散煤体不能引起自然升温,为最小浮煤厚度。

从(4)式可以看出:随煤温、漏风强度、工作面的距离三个参数而变化。

根据(4)式,可计算出不同煤体温度和漏风量时的最小浮煤厚度。

1.1.2采空区极限氧浓度因氧化放热强度与氧浓度成正比,即:从(7)式可以看出;Cmin随煤温、漏风强度、工作面距离和浮煤厚度四个参数变化。

忽略风流焓变散热时,可得出不同浮煤厚度和煤体温度时的下限氧浓度值。

1.1.3采空区极限漏风强度当采空区浮煤厚度大于,又有足够的氧浓度,且风流为一维流动,流速是个常数,则(1)式化为:当漏风强度时,煤体就不可能引起自然升温,称为极限漏风强度。

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

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。

综放面采空区三带观测及自燃危险区域判定研究

综放面采空区三带观测及自燃危险区域判定研究
第 4期
李 吉昌 张兴文
王贵余 等 综 放面采空区三带观测及 自燃危险 区域判定研究

综 放 面 采 空 区三 带 观 测 及 自燃 危 险 区域 判 定 研 究
李吉 昌, 张兴文 , 王贵余 , 屈 明山
( 陕西建新煤化有 限责任公 司 , 陕西 黄陵 7 2 7 3 0 0 )
业学院采 矿专业 , 采 矿 高级工程 师 , 现 任陕西建 新煤 化有 限责任公
司总经理。
第 4期
李吉昌 张兴文
王贵余 等
综放 面采空区三带观测及 自燃危 险区域判定研 究

侧 由于漏 风强度 较 大 , 散 热带 宽度 较 宽 。窒 熄 带 在
度 。在 确定 了工 作 面 安 全 推进 速 度 后 , 只要 保 证 工 作 面在 最短 自然 发火 期 内的平 均 推采速 度 大于安 全
主斜、 副斜井进 风 , 回风 立 井 回 风 。矿 井 为 瓦 斯 矿
井, 最大 绝 对瓦 斯 涌 出量 6 . 6 1 m / mi n , 最 大 绝 对 二 氧化 碳 涌 出 量 4 . 9 6 m / mi n , 最 大 相 对 瓦 斯 涌 出 量
1 . 9 7 m /t , 最大 相对 二氧 化碳 涌 出量1 . 4 8 m。 /t , 煤 尘爆 炸 指 数 为 3 5 . 4 6 % ~4 7 . 1 %, 煤 层 为 Ⅱ类 自燃 煤层 , 发 火温 度 为 3 3 6 %, 发火 期 为 3~ 6个 月 , 最 短 5 2 d 。4 1 0 3工作 面 走 向 长度 1 3 9 1 m、 倾 向 长度 1 8 0 m, 采用“ u” 型通 风方 式 , 开采 煤 层 为侏 罗 纪 4 煤,

魏家地煤矿1308综放面煤自燃预测研究

魏家地煤矿1308综放面煤自燃预测研究

蓬2 1


煤 柱 。10 38工 作 面 走 向长 度 50m, 斜 长 度 10 2 倾 6 i。工作 面采 煤 方 法 为 走 向长 壁 综 放 一 次 采 全 高 ; n 全 部垮 落法 管理 顶板 。工 作 面煤层 瓦斯 相对 含量 为
3 2 / , 对 瓦斯 涌 出 量 为 4 6 m n .8m t绝 . 3 m / i 。煤 层
握采空 区氧化带范 围、 原始温度 , 遗煤厚度等参数 , 为此对 10 3 8工作 面进 行 了观测 。
1 1 采 空区氧气 浓 度及 浮煤 厚度 . 采 用 向采空 区预埋束 管 , 真空 泵抽 采气 样 , 相 气
附近5m之 内的采空 区浮 煤厚 度可 达 35m, . 而在综
断消耗 , 则采空区 ,… 两点间的平均漏风强度通 过这两点氧气浓度反推 出来。当 A = x … 一 戈 足 够小 时 , 以认 为 △ 可 范 围 内漏 风强 度 为恒 定 值 , 则
在 = 点 的漏 风强度 值 为 :
第5 期
马志鹏


魏 家 地 煤 矿 10 综 放 面 煤 自燃 预 测 研 究 38
可 以绘 出氧 化 升温 带宽 度 范 围 , 图 2所 示 。 如
r 处 达 到 1 % ,3m左 右 达到 1 . % ,2m左 右达 n 8 4 65 6
1 综 放 面 现 场 观 测
要 对 综 放 面采 空 区浮煤 自燃 做 出预 测 , 须 掌 必
到 1% ,1 4 16m处 达到 下 限氧浓 度 ( 气体 积分数 为 氧
5 %左 右 ) 。根据 现 场 生产 情 况 , 综 放 面 两个 顺槽 在
马志鹏

综放工作面采空区自燃“三带”的观测与划分

综放工作面采空区自燃“三带”的观测与划分

综放工作面采空区自燃“三带”的观测与划分刘文永;滕福义;王东;刘少泽【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】通过实际观测采空区浮煤状况、工作面推进速度和采空区进回风侧O2浓度的分布规律,根据“三带”划分方法及划分指标,对白羊岭煤矿15101综放工作面进行了“三带”划分,掌握了采空区煤自燃“三带”分布规律及危险区域。

15101工作面散热带的分布范围在采空区距离工作面10~100 m,进风侧由于漏风强度较大,散热带宽度较宽。

窒息带在距离工作面165 m以上的采空区深部;在工作面回风侧,窒息带的深度约为137 m。

氧化升温带宽度在工作面进风侧最大,达到55 m左右。

%Division of spontaneous combustion “three Zones” in 1510 fully mechanized top-coal caving face in Baiyangling Mine was conducted through the actual observation of the float coal status in the gob, the face advance speed and the distribution law of oxygen concentration on the air intake and return side of the gob and according to the division method and index of spontaneous combustion “three zones”, and the distribution rule of coal spontaneous combu stion “three zone” and the danger zone in the gob were kept abreast. The distribution range of the heat radiating zone in 15101 working face was within 10 to 100 m from the gob, and the heat radiating zone on the air intake side was wider due to stronger air leakage. The choking zone was in the deep part of the gob 165m away from the working face. The depth of the choking zone on airreturn side was about 137 m. The oxidation temperature-rise zone was the widest on the air intake side of the working face, it was about 55 m.【总页数】4页(P66-68,72)【作者】刘文永;滕福义;王东;刘少泽【作者单位】西安科技大学,陕西西安710054;国投昔阳能源有限责任公司,山西昔阳045300;国投昔阳能源有限责任公司,山西昔阳045300;国投昔阳能源有限责任公司,山西昔阳045300【正文语种】中文【中图分类】TD75+2.2【相关文献】1.特厚易自燃煤层综放工作面自燃“三带”划分及防灭火技术 [J], 周瑜苍;郭璋;李朝辉2.易自燃煤层综放面采空区自燃"三带"的观测与研究 [J], 姚建伟3.东滩煤矿4302综放工作面采空区氧化自燃“三带”的划分与治理 [J], 王春耀4.浅埋深中厚煤层综采工作面采空区自燃\"三带\"划分及自燃防治技术研究 [J], 冯志刚5.浅埋藏特厚自燃煤层综放工作面采空区自燃立体"三带"观测 [J], 柳东明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

1308工作面自然发火规律研究及预控措施

1308工作面自然发火规律研究及预控措施

1308工作面自然发火规律研究及预控措施曲柱;胡强强;孙庆鹏【摘要】为解决金桥煤矿1308采煤工作面上部采空区遗煤自然发火威胁,采用试验、数学模型分析手段对工作面自然发火规律进行研究,确定了1308工作面自然发火标志性气体为CO、C2 H2,最短自然发火期为66天,氧化带长度为47.9 m.提出了避免发火的预控措施,1308工作面日推进度必须超过1.31 m,注氮时注氮孔长度为35 m.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2019(043)001【总页数】5页(P21-25)【关键词】采空区;自然发火;氧化带;最短自然发火期;推进速度;注氮【作者】曲柱;胡强强;孙庆鹏【作者单位】济宁市金桥煤矿,山东济宁 277000;山东鼎安检测技术有限公司,山东济南 250000;山东鼎安检测技术有限公司,山东济南 250000【正文语种】中文【中图分类】TD75+2.2矿井火灾尤其是煤体内部自然发火是影响矿井安全生产的重要因素。

煤体自然发火一般发生在采空区内,尤其是综放工作面,采空区内存在大量遗煤,有自燃倾向的煤层在浮煤集聚温度升高后会出现遗煤自燃现象,为保证工作面安全回采,本文以金桥煤矿1308采煤工作面为例对采空区自然发火规律进行研究。

1 工作面概况金桥煤矿1308 工作面位于-430 水平的一采区,是该矿采用综放开采的首采工作面。

工作面倾向长60~126 m,走向长489~537 m,南距西翼皮带大巷50 m,北部以冲刷带为界,两侧均为3煤的未采动区。

工作面上方为 1308上工作面 3煤上分层采空区,采空区倾向长度为 50 m,走向长度为 470 m. 采空区内有上分层开采时的遗煤,加之上分层开采过程中未铺网制造人工假顶,因此,1308工作面在开采时有采空区自然发火的危险。

另外,金桥煤矿2305轨道顺槽在掘进过程中发生过自然发火情况,因此需对1308工作面采空区自然发火规律进行研究,并采取必要的措施消除安全隐患。

运河煤矿1303综放面自燃火灾治理技术方案

运河煤矿1303综放面自燃火灾治理技术方案

运河煤矿1303综放面自燃火灾治理技术方案背景近日,河北省运河煤矿发生一起自燃火灾事故,事故地点位于矿井1303综放面。

据了解,该矿井出现自燃火灾的可能性较大,多次发生类似事故。

为了尽快控制火灾的蔓延,保障矿工的生命安全和矿井设备的完好,矿井管理层采取了多种综合措施并制定了具体的治理技术方案。

管理措施1.即时疏散:发现火情及时采取疏散措施,确保矿工的人身安全。

2.封闭通风:使用临时堵板、地封、氧气减少剂等措施封闭通风,防止外界氧气进入引发进一步的自燃反应。

3.降温措施:使用降低地温、增加湿度等措施降低自燃灾害的危险性,减少火灾发生。

4.火灾隔离:将火源、易燃材料隔离出去,以减少火势扩大的风险。

5.应急处理:对于自燃火情,采取防沉降技术、盲竖风井技术等措施应急处理,及时止住火势蔓延。

技术方案1.现场视频监控系统:在矿井综采面进行实时视频监测,在出现火灾情况时,迅速报警,及时采取治理措施。

2.防爆机器人:采用设计精巧,能够承受高温、高压、高辐射和爆炸危险等特殊环境的防爆机器人进行检测、清理、扑灭火灾。

3.火灾演化数值模拟:采用火灾演化数值模拟技术,在实验室中模拟矿井内的自燃火情,并对火情进行分析研究,进一步完善治理方案。

4.激光测温技术:采用激光测温技术,对矿井综采面进行温度实时监测,对温度变化做出及时反应,防止自燃事故。

5.化学泡沫消防技术:使用化学泡沫灭火剂进行火灾扑灭,有效控制火势扩大,而且对于煤矸石棚和巷道有效隔离火源。

结论火灾应对措施和治理技术方案的制定对于防止和控制煤矿自燃火灾具有至关重要的作用。

而在治理过程中,多种技术的综合应用必不可少,只有在不断完善的治理方案中,才能更好地保障矿工的生命和财产安全,最终实现煤矿生产的安全、高效、可持续发展。

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浮 煤厚 度 分 布状 况 : Y)= h 一 hj 采 空 区浮 煤分 布 ; 作 面平 均 推 进 速度 U(") 岩 层 原始 温度 h( 大 ,; 、 工 Z ; 0 丁 采 空 区温 度 和氧 气 浓 度 ; 作 面风 量 及 温 度 。 工 对 于新 投 产 工作 面 , 现场 参 数 可 根据 类 似 综放 面 进 行类 比确 定 。
危 险性 增加 , 由于 采 空 区范 围大 , 且 自然 发 火危 险区域 较 隐 蔽 , 使得 采 空 区 防灭 火技 术 难 以有 效 实施 , 火 灭
困难 , 重制 约 着综 放 面技 术 的发 展 。 因此 , 究综 放 面 自燃 危 险 区域 及 最 小 推 进 速 度 的判 定 技 术 , 综 严 研 对
关键 词 :综放 面 ;采 空 区 :极 限参 数 ;自燃 危险 区域
中图分 类 号 : 5 . TD 7 2 1 文献 标 识 码 : A
近 2 0年来 , 随着 我 国特厚 煤 层综 采 放 顶煤 技 术 的试 验和 推 广 , 炭 的产 量 和效 益 大 幅度 提 高 , 煤 日产原
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第 ! 誊 第 2期
20 0 2年 6月
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作 者 简 介 :邓
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20 0 2正 达 1 0 . . ~1 6万 t 日产 值 可 达 4 0多万 元 。但 由于 综 采 放 顶 煤 技 术 一 次 性 开 采 强 度 大 , , 0 冒落 空 间
高, 端头 支架 处 顶 煤 放 出率 低 ( 的不 放 ) 采空 区遗煤 量 较 多 , 有 , 漏风 强 度 大等 原 因 , 使得 采 空 区遗 煤 自燃 的
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1 2 现场 实 际 参数 确 定
收稿 日期 :2 0 —0 0 1 4—2 1 基 金 项 目 :国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 (9 7 0 0 ; 西 省 教 委 专 项 科 学 研 究 基 金 资 助 项 目( oK2 5 5942 )陕 oJ 1)

要 :通 过 实验 测 定煤 的 自燃特 性 参 数 ; 由现 场 观测 和 理论 分 析确 定综 放 面采 空 区浮煤 、 漏风
和 氧 浓度 的 分 布情 况 , 然后根 据 实 际条 件 下 浮煤 自燃 的 极 限 参 数 , 采 空 区 划分 为 窒熄 带 、 将 氧化 升 温 带和散 热 带 ; 最后 根 据 综放 面 实际推进 速 度 和 最短 自然发 火期判 定 出采 空 区 自燃 危险 区域 , 并 确 定 出保 障综 放 面 安全 的 最 小推 进 速度 。
JI 0 2 D 2 0 L
文 章 编 号 :17 —1 1 (0 2 0 一O 1 —0 6 1 9 2 2 0 )2 1 9 4
综 放 面 自燃 危 险 区域 及 最 小 推 进 速 度 的 确 定
邓 军 ,孙 战 勇 ,樊 广 明 ,王 洪 权
(. 安科技 学 院 能源科学 与工程系 , 西 西安 1西 陕 陕西 西 安 7 0 5 ;2 西 安 煤 炭 设 计 院 10 4 . 250 ) 3 7 0 7 0 5 ; . 州 矿 业 集 团公 司 通 风 处 , 10 4 3 兖 山东 邹 城
放 面 的安全 生 产具 有 重 要 意义 。
l 主 要 参 数 的确 定
1 自燃特 性 参 数 实验 测 定 … 1
用x K一3型 煤 自然 发火 实 验 台测 试煤 样 的最 短 自然 发 火 期 r 和 临界 温度
, 根 据 实 验 过 程 中 并
测得 的煤样 温 度 和气 体 浓 度 , 别按 下 式推 算 出放 热 强度 q ( 和 耗 氧 速度 V0 T) 分 T) ( 。
1 2 2 采 面供 风 量 与 漏风 强度 的 关 系 . .
采 空 区漏 风 强度 , 主要 受 空 隙 率 和风 压 梯度 的影 响 。 空 区 空 隙率 受 顶 板 岩 性 和 矿 压作 用 的控 制 , 采 与 风压 、 风量 波 动 无 关 ; 于 特定 工 作 面 可 以近 似认 为风 阻 尺 不 变 , 工 作 面进 回风 之 间 的风 压 梯 度 与 供风 对 则 量的 平方 成 正 比。 推 得采 空 区漏 风 强度 Q 与工 作 面供 风 量 Q 的关 系为 [] 可 3
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