采空区气体分析组成及运移规律

近距离煤层开采上覆采空区气体分布规律

近距离煤层开采上覆采空区气体分布规律摘要：为了研究近距离煤层开采上覆采空区气体分布规律，确定上覆采空区自然发火危险区域，运用多孔介质渗流理论建立近距离煤层开采上覆采空区三维数学模型；对上覆及下覆采空区孔隙结构及孔隙率进行研究，利用Fluent软件对上覆采空区气体分布规律进行数值模拟．研究结果表明，上覆采空区在采煤工作面上部水平方向30m范围内氧气浓度和瓦斯浓度超限，存在自然发火危险性．关键词：近距离；上覆采空区；气体分布；数值模拟矿井火灾是煤矿开采过程中的重大灾害之一．随着矿井的不断延伸，特别是近距离煤层开采带来了新的问题．近距离煤层开采上覆采空区遗煤自然发火属于二次氧化现象，发火时间短、过火区域大，自然发火严重、发火后难以确定火源位置，给防灭火带来了新的难题．近距离煤层开采上覆采空区遗煤自然火灾受很多因素的影响，其中的主要因素为采空区漏风、遗煤耗氧、瓦斯涌出和温度等．本文运用Fluent对近距离煤层开采上覆采空区氧气及瓦斯浓度场进行了研究，确定了上覆采空区存在自燃危险性，并划定了火灾自燃危险区域，为预防近距离煤层开采时采空区火灾和发生火灾后火源位置的确定提供了依据．1采空区渗流场数学模型1．1采空区漏风方程由于采空区松散煤岩体在时间和空间的分布不均匀，导致流场过于复杂，故本文模拟只考虑均匀条件下的漏风强度．假设区域内的松散煤体各向同性，区域内的气体为不可压缩流体，在单位面积下松散煤体下的漏风方程：1．2采空区氧气质量平衡方程在松散煤岩中氧气的运移过程主要是扩散渗流运动．松散煤体中氧气的质量平衡方程：式中，D：氧气在煤体中的扩散系数，D=2．88×10一；：煤在氧气浓度为c时的耗氧速度．本文不考虑媒体耗氧速率，设置．2物理模型的建立2．1物理模型近距离煤层开采上覆采空区几何模型，其内部结构主要由进风巷、回风巷、工作面(支架区)、下覆采空区、上覆采空区构成．模型中进风巷和回风巷长50m，宽5m，高3m；工作面(支架区)长10m，宽160m，高5m；下覆采空区长150m，宽160m，高15m；上覆采空区为长210m，宽160m，高5m的长方体．风流从进风巷进入，途经工作面、上覆采空区、上覆采空区后再由回风巷流出，2．2模型边界条件设定近距离煤层开采上覆采空区模型进风巷入口边界条件设置为速度入口平均风速2m／s；回风巷出口边界条件设置为自由出流；上覆及下覆采空区远端各个面质量流率浓度设置为25％、瓦斯流率设置为0．03kg／s；工作面与下覆采空区以及上下覆采空区之间的裂隙区交界面设置为内部交界面；上下覆采空区之间的裂隙区与上覆采空区之间的交界面设置为连贯接口；其他界面设置为墙面；采空区耗氧量设为0．2．3模型孔隙率及渗透率确定近距离煤层开采下覆采空区属于已开采稳定区域．为简化计算，本文认为下覆采空区为是均匀介质，服从膨胀系数经验公式计算：式中，k：渗透率；Dp：为平均粒子直径；n：为多孔介质孔隙率．取Dp=1．15×10-4m则采空区均匀分布隙率为4．7×10-7m2．近距离煤层开采上覆采空区与工作面之间由于放顶产生裂隙区，上覆采空区由于二次塌陷产生新的裂隙．裂隙的存在对煤岩体的渗透系数有很大的影响，岩体是裂隙与孔隙共存的双重介质，因本文只讨论气体分布规律，遂将裂隙区与上覆采空区认为是均匀介质，各向同性．近距离煤层开采下覆采空区渗透率取4．7×10-7m2，孔隙率取0．4．近距离煤层开采上覆采空区与工作面之间由于放顶产生的裂隙区渗透率取5×10-6m2，孔隙率取O．6．3数值模拟及结果分析近距离煤层开采上覆采空区氧气浓度场分布情况可以看出上覆采空区氧气浓度随着与交界面距离的增加而逐渐减小，氧气扩散范围也逐渐减小．下覆采空区氧气浓度比上覆采空区浓度高且扩散距离远．随着距离下覆采空区底板的增加氧气浓度逐渐降低，在上覆采空区顶板附近氧气浓度小于2％．上覆采空区距离工作面30m以内大部分区域氧气浓度在5％～10％，靠近顶板部分区域氧气浓度小于5％．根据采空区三带划分氧气浓度5％～18％的区域为自燃带，上覆采空区距离工作面30m以内，具有自然发火危险性，由于上覆采空区煤的氧化属于二次氧化，发火时间短，增加了自然发火的危险性；超过30m上覆采空区的氧气浓度小于5％，不具有自然发火危险性．上覆采空区与下覆采空区底板距离越短，氧气浓度越高，靠近下覆采空区危险区域越大．上覆采空区顶板靠近处氧气浓度小于5％，不具有自然发火危险性．由于瓦斯密度比空气小，故瓦斯在上覆采空区富集．据近距离煤层开采上覆采空区氧气浓度及瓦斯分布云图，可以看出近距离煤层开采上覆采空区的氧气主要在工作面上部，成带状分布．氧气在工作面上部及两侧各30m范围内，大部分区域氧气浓度在5％一10％之间，具有自然发火危险性；瓦斯浓度在上覆采空区菇轴方向上两端较高，在工作面上部的浓度较低，但浓度均大于5％．在近距离煤层开采时由于工作面放顶卸压，覆岩发生周期性断裂而形成多孔介质和裂隙共存的双重介质区．由于双重介质区存在裂隙，裂隙漏风风流中的氧气浓度具有不稳定性，氧气浓度局部有可能大于12％，所以工作面上部爆炸危险性．同样由于裂隙的存在，双重介质区的渗透系数急剧减小，渗流加强，最终形成了氧气在上覆采空区的分布情况．因靠近进风口侧不断有新鲜空气渗流进来，故靠近工作面的氧气浓度较高．4结论1)近距离煤层开采上覆采空区离工作面很近，受下层煤层开采采动影响很大．在运用流体力学、渗流学理论研究的基础上，对上覆采空区漏风状态、孔隙率、渗透系数进行计算并确定数值．2)截面靠近进风口侧的氧气浓度较高，出风口侧氧气浓度明显较低；上覆采空区顶板瓦斯浓度较高，存在瓦斯富集现象．在距离工作面小于30m的上覆采空区内氧气浓度为5％一10％，整个上覆采空区瓦斯浓度大于5％，所以距离工作面小于30m的上覆采空区具有白热发火危险性．由于裂隙存在漏风不稳定可能存在氧气浓度大于12％，所以具有爆炸危险性．参考文献：[1]牛会永，周心权．综放面采空区自然发火特点及环境分析[J]．煤矿安全，2008(8)：12—15．[2]肖砀．近距离煤层采空区自然发火预测模型[D]．西安：西安科技大学，2005．[3]李强．近距离易自燃煤层群开采上层采空区气体分布规律研究[D]．太原：太原理工大学，2014．。

长壁工作面采空区气体流动场瓦斯运移规律研究与实践

斯含量为１１～２ｍ／，瓦斯压力为９７３ｔ８～４１８Ｘ０．
渗透等等。针对铁法矿区的具体情况，本文研究选择了矿区两个具有代表性的长壁工作面，即大兴矿
作者简介
１４ａ据Ｎ４３工作面瓦斯涌出量实际测定，０Ｐ。根０
实际为１．ｍ／。全负压ｕ型通风，配风量６０～１６３ｔ０
第８第５期卷
２１年ｌ０１０月
中国煤层气
Ｃｌ ⅡＮＡＣＩＤＭＥＩＡ０ＡＢＥＨＮＥ
Ｖ０．ｏ５１８Ｎ．Ｏｃｂｒ２１ｔｅ．０ｏ１Fra bibliotek许盛运
李国君
（辽宁铁法能源有限责任公司，宁１７０辽１０）２
ＡｂｔａｔＴｈａｅｅｃｉｅｒｅｙｔｅＦｔｃｎｑｅ，ａｄｉｐｌａｉｎｉｔｄｉｇｔｅｒｌｓｏａｓｒｃ：ｅｐｐｒｄｓｒｂｓｂｆｈＣＤｅｈｉｕｉｌｎｔａｐｉｔｎｓｕｙｎｅｆｇｓｓｃｏｈｏｍｏｅｎｎｇｂ．Ｉｅｃｉｅｈｒｃｓｆｅｔｌｈｎｈｄｅｆｇｓｍｏｅｎｎｔｅｍｉｅ — ｕ — ｒａｉｖｍｅｔｉｏｔｄｓｒｂｓｔｅｐｏｅｓｏｓａｉｉｇｔｅｍｏｌｏａｖｍｅｔｉｈｎｄｏｔａｅｎｂｓａｌｎｗａｌｃａａｅｕｉｇＣＦＤｏｏｇｌｏｌｆｃｓｎｃｍｍｅｃａｏｔｒｒｉｓｆｅ，ＦＬｌｗａＵＥＮＴ．Ｉｏｕｅｎ３ＣＦｍｏｅｓｄｉ４５ｔｆｃｓｓｏＤＤｄｌｕｅｎＮ１０

矿井空气及其调节

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载矿井空气及其调节地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容教学模块Ⅰ 矿井空气及调节1.1 矿井空气成分、性质和变化规律1.1.1 矿井空气的成分矿井空气的主要来源是地面空气，但地面空气进入井下以后会发生物理和化学两种变化，变化，因而矿井空气在成分、质量和数量都和地面空气有着程度不同的区别。

1.1.1.1地面空气成分的种类和数量地面空气是干空气和水蒸气组成的混合气体，通常称为湿空气。

在混合气体中，水蒸气的浓度随地区和季节而变化，其平均的体积浓度约为1%；此外还含有尘埃和烟雾等杂质，有时能污染局部地区的地面空气。

新鲜空气无色，无味和无臭，是维持生命所必需的，并能助燃。

1.1.1.2 矿井空气的主要成分及生成上面提到，地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成分种类增多，各种成分的浓度也发生改变。

1.矿井空气的主要成分就煤矿而官，井下空气的成分种类共有O2、CH4、CO2、CO、H2S、SO2、N2、N02、H 2、NH3、水蒸气和浮尘十二种。

由于各矿的具体条件不同，各矿的井下空气成分种类和浓度都有一定的差异。

在上述成分中，氧是井下人员呼吸所必需的，必须保持足够的浓度，其余九种(水蒸气除外)气体和浮尘，超过一定浓度时，对人体都是有害的，必须把它们的浓度降低到没有危害的程度．在这九种气体中CO、H2S、SO2和N02超过一定浓度时，还能使人体中毒。

故称这九种气体为有害有毒气体，又名为广义的矿井瓦斯，而狭义的矿井瓦斯则专指CH4。

CH4是煤矿井下昔遍存在的气体，在一定浓度范围内，具有爆炸性。

所以，CH4是煤矿井下最危险的气体。

煤矿井下经常出现且数量较多的气体是CH4和CO2，它们是计算矿井所需风量的主要根据。

《采空区煤自燃氡气析出机理及运移规律研究》

《采空区煤自燃氡气析出机理及运移规律研究》一、引言随着煤炭资源的不断开采，采空区的形成及管理成为了一个亟待关注的问题。

采空区内部常伴随着煤自燃的现象，这种自燃不仅可能导致严重的资源浪费和环境污染，同时还会释放出大量有害气体，其中氡气作为主要的放射性气体之一，其析出机理及运移规律的研究显得尤为重要。

本文旨在研究采空区煤自燃过程中氡气的析出机理以及其在采空区内的运移规律，以期为采空区的安全管理和环境治理提供理论依据。

二、煤自燃过程中氡气的析出机理1. 煤的组成与结构煤是一种复杂的有机物质，其组成和结构对煤自燃及氡气析出具有重要影响。

煤中含有的有机质和无机质在自燃过程中会发生一系列的化学反应，这些反应会释放出大量的气体，包括氡气。

2. 氡气的产生煤自燃过程中，由于温度的升高，煤中的放射性元素如铀、钍等会发生放射性衰变，产生氡气。

同时，煤中含有的水分、氧气等也会参与化学反应，进一步促进氡气的产生。

3. 氡气析出机理氡气的析出与煤的孔隙结构密切相关。

在煤自燃过程中，煤的孔隙结构发生变化，导致氡气在孔隙内的扩散和运移受到影响。

当孔隙内的压力达到一定程度时，氡气便会从孔隙中析出，进入采空区或外部环境。

三、氡气在采空区内的运移规律1. 氡气的扩散与渗透氡气在采空区内的运移主要受到扩散和渗透的作用。

由于氡气的密度较小，因此容易在采空区内扩散。

同时，采空区的地质构造和岩石性质也会影响氡气的渗透性。

2. 影响因素分析氡气的运移规律受到多种因素的影响，包括采空区的地质构造、岩石性质、温度、湿度、压力等。

这些因素都会影响氡气的扩散和渗透性，从而影响其在采空区内的运移规律。

3. 运移规律研究方法为了研究氡气在采空区内的运移规律，可以采用数值模拟、实验室模拟和现场观测等方法。

通过这些方法可以更好地了解氡气的运移路径、速度和浓度分布等。

四、结论与展望通过对采空区煤自燃过程中氡气的析出机理及运移规律的研究，我们可以更好地了解采空区的安全管理和环境治理问题。

近距离煤层群开采上层采空区气体变化规律

近距离煤层群开采上层采空区气体变化规律
近距离煤层群开采会导致上层采空区产生气体变化，其规律如下：
1. 煤层开采后，煤体内的瓦斯开始被释放出来，积聚在上层采空区，导致采空区内瓦斯浓度增加。

2. 煤层开采过程中，随着采空区的形成，采空区的体积不断增大，并与煤层通气。

3. 采空区的通气条件改变，使得原本封存在煤层中的地下瓦斯得以释放，进一步增加了上层采空区内瓦斯浓度。

4. 上层采空区的瓦斯浓度逐渐达到相对稳定的水平后，可能会出现瓦斯的扩散和迁移现象，影响周边矿井和矿区的安全。

总之，近距离煤层群开采会导致上层采空区的气体变化规律是瓦斯浓度的增加和扩散，这对矿井的安全和环境保护提出了挑战。

为了有效控制上层采空区气体变化，需要采取科学的瓦斯抽采和排放措施，以及加强安全监测和管理。

低变质煤种综放面采空区CO产生及运移规律研究

收稿日期:2023-03-23作者简介:(1986-),,,,,,。

doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.11.017低变质煤种综放面采空区CO 产生及运移规律研究宋庆立1袁师吉林2(1.国网能源哈密煤电有限公司,新疆哈密　839000;2.中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳　110000)摘　要:,、CO 0.0024%,3,CO ,FLUENT CO ,CO ,3CO 32%,68%,CO 。

关键词:低变质煤种;采空区;CO 超限;运移规律中图分类号:TD752.2 文献标识码:A 文章编号:1005-2798(2023)11-0063-04 40%[1],,97.5%、、、、、6()[2]。

,,CO ,、CO 0.0024%[3-8],CO [9-14],。

,3,,CO ,FLUENT CO ,CO 。

1　35.1~9.98m,9.1m,7~10°,236m,538m,,1~4,,I ,,37d.3240m ,,3m,6.98m,1∶2.3,97%,90%,,1200m 3/min ,138。

3CO 0.017%,CO 0.0028%;13011307,30~30m,30~90m,90m ;0~10m,10~30m,30m 。

2　CO GB /T 482-2008《》,1305、1307,,1kg ,GB /T 474-2008《》,ZYQM -2,80~100,5g 。

3CO ,3,1g ,,100mL /min,:25~80℃0.5℃/min,80~200℃1.0℃/min,200~300℃2.0℃/min.,20min 1,O 2、CO、C 2H 4、C 2H 2,CO (1):v CO (T )=Q -·C S CO0.0224tV S(1):Q -,m 3/s;t ,s;V S ,m 3;C S CO CO ,mol /m 3.(1),CO (1)。

《2024年采空区压注二氧化碳的分布规律及工艺参数优化》范文

《采空区压注二氧化碳的分布规律及工艺参数优化》篇一一、引言随着全球气候变化和环境保护意识的提高，二氧化碳的捕集、利用和封存（CCUS）技术已成为应对气候变化的重要手段。

采空区压注二氧化碳技术作为CCUS技术的重要组成部分，通过将二氧化碳注入采空区，不仅可以实现碳的封存，还可以利用其地质特性提高采空区的稳定性。

本文旨在研究采空区压注二氧化碳的分布规律及工艺参数优化，为实际工程应用提供理论支持。

二、采空区压注二氧化碳的分布规律采空区压注二氧化碳的分布规律主要受地质条件、注入参数和注入方式等因素的影响。

在地质条件方面，地层的孔隙度、渗透率、岩石类型等都会影响二氧化碳的扩散和运移。

在注入参数方面，注入压力、注入速率和注入量等参数也会影响二氧化碳在采空区的分布。

在实际应用中，我们发现在一定范围内增加注入压力和注入速率可以加快二氧化碳在采空区的扩散速度，但过高的压力和速率可能导致泄漏等安全问题。

此外，注入量也是影响分布规律的重要因素，过大的注入量可能导致采空区内的二氧化碳浓度过高，不利于长期稳定。

三、工艺参数优化针对采空区压注二氧化碳的工艺参数优化，主要考虑的是如何在保证安全的前提下提高封存效率。

我们首先需要优化的是注入压力和注入速率，这两个参数应根据实际的地质条件和工程要求进行适当调整。

一方面，我们可以通过实验和模拟手段确定合适的压力和速率范围；另一方面，我们还需要考虑注入过程中的安全性和稳定性。

其次，我们还需要考虑注入方式的选择。

常见的注入方式包括点源注入和面源注入。

点源注入具有较高的定向性，可以更好地控制二氧化碳的扩散方向；而面源注入则具有较高的扩散速度，但可能存在一定的泄漏风险。

因此，在选择注入方式时，我们需要根据实际情况进行权衡。

此外，我们还需要考虑其他工艺参数的优化，如注入前的预处理、监测手段的选择等。

预处理可以改善地层的渗透性，提高二氧化碳的封存效率；而监测手段的选择则可以帮助我们实时掌握二氧化碳在采空区的分布情况，及时发现并处理潜在的安全问题。

采空区瓦斯浓度分布及运移规律研究

采空区瓦斯浓度分布及运移规律研究作者：刘义磊黄素果来源：《科技资讯》2012年第29期摘要：针对采空区瓦斯运移包括渗流和非均质气体的扩散两个方面的问题，利用渗流理论、气体扩散理论为基础建立起采空区风流流动数学模型，以及采空区瓦斯运移的数学模型，并采用计算机数值求解，将数值模拟结果与现场实测数据结果进行对比分析，提出了采空区瓦斯浓度分布特征及瓦斯运移规律。

关键词：综放工作面采空区瓦斯气象参数中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0048-02采空区瓦斯浓度分布不但受流场速度分布影响，同时流场的速度分布又反过来影响浓度分布，这个两个问题的方程需要耦合求解。

本文利用渗流理论、气体扩散理论为基础建立风流流动及瓦斯运移的数学模型，采用计算机数值求解，分析研究采场气体流动和瓦斯分布规律。

1 采空区风流流动数学模型在矿井通风系统中，风流的流动可分为管道流动和采空区冒落区域内的流动。

在采场内的管道流动时风压稳定，各处的压力差值相对很小，不考虑温度的变化影响，此时风流流动可以看作不可压缩流体的稳定流动，符合连续方程。

而采空区的冒落区域被破碎的岩石填满，岩石之间形成多处缝隙，风流在这些缝隙中流动的速度很低，可看作是渗流，在忽略结构变形的影响时，符合达西定律：。

式中：V为渗流速度；为渗流场压力；k为渗流系数。

因此可以得到风流在采空区范围内稳定流动的微分方程：由于在实际的流场分布中风速测量起来比较简单方便，因此选择第二类边界条件作为求解条件，此时该方程存在定解的充要条件是：式中：为工作面或沿空巷与采空区交界面上采空区侧任意两点的压头差，m；为工作面或沿空巷内和相对应的静压差，Pa；为工作面或沿空巷内和相对应的标高差，m。

式（1）、（2）联立即可对采空区风流流动的数学问题进行求解。

2 采空区瓦斯运移数学模型采空区的气体状态可以视为一个由瓦斯和空气这两种元素构成的系统，将瓦斯用字母来表示，将空气用字母来表示。

《2024年采空区压注二氧化碳的分布规律及工艺参数优化》范文

《采空区压注二氧化碳的分布规律及工艺参数优化》篇一一、引言随着工业化进程的加快，煤炭资源的开采与利用已经成为人类能源消费的重要组成部分。

然而，采煤过程中形成的采空区问题却成为矿山安全生产和环境保护的难题之一。

二氧化碳作为一种环保型气体，其被广泛应用于采空区的处理中。

本文旨在研究采空区压注二氧化碳的分布规律及工艺参数优化，以期为矿山安全生产和环境保护提供有益的参考。

二、采空区压注二氧化碳的分布规律1. 压注二氧化碳的扩散过程在采空区压注二氧化碳的过程中，二氧化碳气体会在采空区内扩散。

由于采空区的空间结构复杂，气体扩散受到多种因素的影响，如压注压力、温度、湿度等。

在压注初期，二氧化碳气体以气泡形式迅速扩散，随着扩散过程的进行，气泡逐渐融合，形成连续的气体层。

2. 二氧化碳在采空区的分布特征二氧化碳在采空区的分布呈现一定的规律性。

首先，二氧化碳气体密度大于空气，因此在重力作用下，二氧化碳会下沉到采空区的低洼地带。

其次，压注压力越大，二氧化碳在采空区的分布越均匀。

此外，温度和湿度的变化也会对二氧化碳的分布产生影响。

三、工艺参数优化1. 压注压力的优化压注压力是影响二氧化碳在采空区分布的关键因素之一。

过低的压注压力会导致二氧化碳扩散不均匀，无法有效填充采空区；而过高的压注压力则可能对矿山的生产安全造成威胁。

因此，需要根据实际情况，合理设置压注压力，以达到最佳的填充效果。

2. 注入方式的优化注入方式也是影响二氧化碳在采空区分布的重要因素。

目前常用的注入方式包括连续注入和间歇注入两种。

连续注入可以保持稳定的压注压力，使二氧化碳在采空区内均匀分布；而间歇注入则可以根据实际情况调整注入量，以达到更好的填充效果。

在实际应用中，需要根据采空区的具体情况选择合适的注入方式。

3. 工艺流程的优化为了确保二氧化碳在采空区内的有效填充和减少环境污染，需要优化整个工艺流程。

首先，需要对采空区进行充分调查和评估，了解其空间结构和环境条件。

矿井空气及其调节

矿井空气及其调节引言矿井是地下开采矿石及其他矿产资源的地方，由于地下环境的封闭性和特殊的作业条件，矿井内的空气质量一直是需要关注的问题。

良好的空气质量对矿工的健康和安全至关重要。

本文将介绍矿井空气的组成，分析矿井空气的污染源，并探讨矿井内的空气调节措施。

矿井空气的组成矿井空气主要由以下几种气体组成：1.氧气（O2）：矿井内的氧气是矿工进行呼吸所需的氧气来源。

合适的氧气含量能够保证矿工的正常呼吸和身体机能的正常运作。

2.氮气（N2）：矿井空气中的氮气含量很高，大约占总体积的78%。

氮气对矿工的健康并没有直接的影响，但是过高的氮气含量会导致氧气浓度不足，引发缺氧问题。

3.二氧化碳（CO2）：矿井内矿工的呼吸会产生二氧化碳。

在正常情况下，适量的二氧化碳不会对人体健康产生影响。

然而，如果矿井内通风不良，二氧化碳浓度过高可能会导致一氧化碳中毒，严重危及矿工的生命安全。

矿井空气污染源矿井空气中存在多种污染物，主要包括：1.矿尘：矿井开采和运输过程中产生的矿石粉尘会悬浮在空气中，矿尘含有多种有害物质，例如二氧化硅、铅等重金属，对矿工的呼吸系统和肺部健康造成损害。

2.有毒气体：部分矿井中可能存在硫化氢（H2S）、氨气（NH3）等有毒气体的释放，这些有毒气体会对矿工的健康和安全造成威胁，需要采取相应的防护措施。

3.挥发性有机物（VOCs）：矿井中的某些作业过程会产生挥发性有机物，这些化合物具有较强的臭味，长期暴露可能对矿工的呼吸道和皮肤造成损害。

矿井空气调节措施为了改善矿井内的空气质量，保障矿工的健康和安全，需要采取一系列的空气调节措施，包括：1.矿井通风：通风是保持矿井内空气清新的重要手段。

通过设置通风系统和合理的通风管道，可以有效地排除矿尘和有害气体，保持矿井内的氧气含量和二氧化碳浓度在安全范围内。

2.防护设备：在某些有毒气体较多的矿井中，矿工需要佩戴适当的防护设备，如呼吸器、防毒面具等，以保护自身免受有害气体的侵害。

《神东矿区综采工作面采空区常温条件下CO产生与运移规律研究及应用》范文

《神东矿区综采工作面采空区常温条件下CO产生与运移规律研究及应用》篇一一、引言随着煤炭开采的深入发展，综采工作面的安全生产问题日益凸显。

特别是在神东矿区这样的重要煤炭产区，对于采空区常温条件下一氧化碳（CO）的产生与运移规律的研究显得尤为重要。

本文旨在研究采空区常温条件下CO的产生机理，分析其运移规律，为神东矿区的安全生产提供科学依据和技术支持。

二、研究背景及意义神东矿区作为我国重要的煤炭产区，其综采工作面的安全生产对于保障国家能源供应具有重要意义。

CO是一种无色无味的有毒气体，其产生与运移对矿井安全生产构成威胁。

因此，研究采空区常温条件下CO的产生与运移规律，有助于预防和减少矿井事故，提高生产安全水平。

三、CO产生机理研究1. CO产生途径：在综采工作面，CO的产生主要来源于煤炭的氧化、瓦斯爆炸、设备燃烧等。

其中，煤炭氧化是CO产生的主要途径。

2. CO产生影响因素：煤炭的含硫量、水分、氧气浓度、温度等因素都会影响CO的产生。

在常温条件下，氧气浓度和煤炭的含硫量是影响CO产生的主要因素。

四、CO运移规律研究1. CO运移途径：采空区内的CO主要通过空气对流、扩散、渗流等方式运移。

2. CO运移影响因素：CO的运移受到空气流场、温度场、压力场等多种因素的影响。

其中，空气流场对CO的运移影响最为显著。

3. CO运移规律：在常温条件下，采空区内的CO运移具有一定的规律性，主要受到空气流场和煤炭氧化速度的影响。

通过实地观测和数值模拟，可以揭示CO的运移规律。

五、应用与实践1. 安全监测与预警：通过对采空区内CO的产生与运移规律进行研究，可以建立安全监测与预警系统，实时监测CO浓度，及时发现安全隐患。

2. 优化通风系统：根据CO的运移规律，可以优化矿井通风系统，合理布置进风口和排风口，降低采空区内的CO浓度。

3. 安全生产管理：研究结果可以为神东矿区的安全生产管理提供科学依据，指导现场作业人员采取有效的安全措施，减少事故发生。

采空区注氮防火中氮气运移规律的实验研究

采空区注氮防火中氮气运移规律的实验研究近年来，随着矿山采空区不断发展，氮气的注入用于防火已经成为一种重要的手段。

然而，采空区内气体的运移规律却依旧不是很清楚。

为了解决这个问题，研究团队在煤矿采空区开展了一项以“采空区注氮防火中氮气运移规律的实验研究”为主题的试验研究。

在此次实验中，研究团队设置了标准实验室室内环境，其中包括空气运移系统，氮气供应系统等。

先，研究人员使用气体检测仪、压降计等仪器，对气体运移系统的安装、氮气的注入量以及气体运移的状态进行了检测。

此外，研究人员还使用热释电仪、测温仪等仪器，对实验室内的温度和气体含量进行监测。

经过一定时间的实验，研究人员得出了以下结论：随着氮气注入量的增加，氮气在采空区中的运移速度也随之增加；随着室内温度的升高，氮气在采空区中的运移速度也会减缓；同时，氮气运移过程中会产生附加的气体，比如氮氧化物等，这些气体会影响采空区的火灾防护能力。

基于以上结论，研究团队提出了以下改进建议：首先，应该采用适当的氮气注入量，效果更加明显；其次，应该采用适当的室温，减少火灾危险；最后，应该采用有效的气体吸附剂，起到净化和防火的作用。

此外，研究人员还提出了以下进一步的研究建议：首先，对室内温度的影响进一步研究，通过模拟温度来估算氮气的运移速度；其次，应该研究采空区中气体的组成，以及气体的注入量，为氮气运移过程中的附加气体提出合理的防火策略；最后，可以研究采空区中气体的组成，结合实际采空区工作环境，对较大空间中气体的分布特性进行进一步研究。

通过以上实验研究，我们更加清楚地了解了采空区注氮防火中氮气运移的规律，也为采空区的防火提供了较好的参考依据。

同时，上述研究结果也为今后的实验研究提供了新的视角，它也可以作为今后更高级的实验研究方向发展的基础。

综上所述，本次实验研究为煤矿采空区防火工作提供了实质性的科学依据，为未来采空区防火工作提供了可行性的解决方案。

采空区内煤自燃气体特征及产生规律分析

采空区内煤自燃气体特征及产生规律分析周冬; 刘贞堂; 钱继发; 林松; 刘冠华【期刊名称】《《工矿自动化》》【年(卷),期】2019(045)003【总页数】6页(P18-22,28)【关键词】采空区; 煤自燃; 焦瘦煤; 气肥煤; 无烟煤; 肥焦煤; 升温; 气体分析【作者】周冬; 刘贞堂; 钱继发; 林松; 刘冠华【作者单位】中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116; 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TD750 引言在我国，煤自燃灾害十分严重[1-2]，煤自燃会产生高温并释放大量有毒有害气体。

过高的温度会造成热损伤，引起矿井热害，甚至会进一步造成煤矿爆炸事故；有毒有害气体会侵蚀人体器官，影响健康。

煤自燃灾害一旦发生，轻则影响工作效率，重则危害生命、破坏国家财产。

为了更好地预防与治理煤自燃灾害，国内外学者开展了大量实验研究。

黄素果[3]分析了采空区残煤自燃指标气体，为孤岛综放工作面采空区残煤自燃的防控与治理提供了指导。

蒋曙光等[4]根据特定气体的成分及含量的变化预测采空区的煤自燃发火状况, 为提前采取针对性的预防措施奠定了基础。

文献[5-8]根据升温过程中温度曲线的变化状况来判断特征温度点，表现煤自燃时煤本身的氧化特性。

李林等[9]确定了指标气体生成速率的分界线，分界线之上,速率缓慢增大;分界线之下,速率急剧增大。

寇砾文等[10]认为初始温度是影响气体产生规律的关键因素，煤样质量和程序升温速率次之。

邓军等[11]发现煤自燃发火过程中所产生的CO随温度升高而增多，CO在反应初始阶段增加缓慢，温度到达某一温度点后增加迅速。

秦波涛等[12]发现煤的自燃能产生CO，当CH4内混入CO以后，混合气体的爆炸上下限范围会增加，爆炸危险性会增大。

陈舸等[13]认为煤自燃气体中多数成分与CH4同类，比空气轻，比O2轻，它们极易相混，混合后改变了原CH4与O2混合气的爆炸极限，使爆炸更容易。

采空区气体分析组成及运移规律

采空区气体分析组成及运移规律研究1前言从流体力学和化学反应动力学出发，把数值模拟和实验研究有机的结合在一起，对采空区内瓦斯爆炸特性及影响因素进行研究。

主要有以下几个方面探讨:(1)采空区多组分气体产生及聚积规律根据采空区气体运移规律，分析采空区有源有汇的气体运移及在不同温度下的释放规律。

(2)采空区多组分气体爆炸特征及主要影响因素搞清采空区CH4、与多种可燃性气体共存条件下的多元瓦斯爆炸特征及其主要影响因素。

(3)运用FEMLAB软件对采空区多组分气体的爆炸进行模拟。

瓦斯爆炸是以CH4爆炸为主，多组分气体是指以CH4为主要成分的各种可燃性气体总和，除有CH4外还包括CO，CO2，H2和N2等气体。

但由于时间有限，本文中仅考虑了CH4气体对瓦斯爆炸的影响，所以文中所指的多组分气体主要就是CH4气体。

2采空区多组分气体产生及聚积规律2.1采空区多组分气体的来源采空区多组分气体主要有三个来源:(1)采空区煤层吸附瓦斯;(2)煤氧化过程中产生的可燃性气体;(3)煤高温热解所产生的气体。

采空区瓦斯主要来源于以下几部分，即围岩瓦斯涌出、没有开采煤层瓦斯涌出、回采煤瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出，如工作面周围有已采的老空区存在，也会向现采空区涌出瓦斯。

这几部分瓦斯随着采场内煤层、岩层的变形或垮落而卸压，按各自的规律涌入采空区，混合在一起。

而采空区遗留煤出现高温或发生自燃火灾，则附存在围岩、煤体内的瓦斯会加快释放速度。

煤氧气复合过程中，发生物理吸附、化学吸附和各级氧化反应。

在此过程中，会产生CO , CO2 , C2H4 , C2H6 , C3H4等可燃性气体。

煤在不同温度下热解产物气态烃中以甲烷为主要成分，在400 0C至5000C 温度范围内随热解温度的升高，甲烷的体积分数逐渐增大，当热解终温达到550 0C时略有下降。

当温度在500 0C-700 0C时，煤中挥发分大量析出，如C n H2n , CO和CO2等。

采空区气体分布规律及自然发火危险区域判定

ｐｕｔｔｉｎｇｏｎｗｏｒｋｉｎｇｉｆｅｌｄｓａｍｐｌｉｎｇ，ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｍｅｓｕａｉｎｒｇｐｏｉｎｔｌａｙｏｕｔｉｎｔｈｅｓｉｔｅａｎｄｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｓａｍｐｌｉｎｇ，ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｇａｓｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎｕｌｒｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．ＴｈｅｌｆｏｗｉｆｅｌｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＦＥＭ— ＬＡＢｗａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｅｅｐａｇｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｆｅｌｄ，ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅ，ｗｉｎｄ
然发火机理模拟，分析采空区漏风渗流速度场、流线、风速场和风压场情况，最后得出采空区自燃
氧化危险区域和最易自然发火危险区域，结论合理。这对采空区采用注氮、堵漏风等措施提供了
主要技术依据。关键词：煤层自然发火；气体分析；流场模拟；危险区域
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｎＧｏｂｉｓｔｈｅｋｅｙｏｆｔｈｅｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｉｎｅｄｉｓａｓｔｅｒ

综采工作面采空区瓦斯运移规律分析

布置11个监测点,各测点位置分布如图2所示。
图2各测点位置分布情况 Fio, 2 Location distkauhon of eech meysoring point
在采空区中部布置5号一11号测点，采空区两
不同推进距离时采空区瓦斯浓度分布、等值线如图3所示。由图3可知:①沿采空区走向方向，随着深入采空区,瓦斯浓度逐渐变大，且瓦斯主要集聚在采空区中部靠回风侧位置。②沿采空区倾向方向，在回风侧向进风侧方向，采空区瓦斯浓度有减小的趋势，并且回风侧的瓦斯浓度梯度大于进风侧的瓦斯浓度梯度，造成瓦斯在回风侧集聚。③随着采煤工作面不断推进，各监测点的采空区瓦斯浓度有升高的趋势，距离工作面越远，采空区瓦斯浓度越大，采空区漏风量越小，集聚在采空区深部。在回风侧,在距离工作面35 m范围处，采空区瓦斯浓度低于5% ;在进风侧,在距离工作面99 m范围处，采空区瓦斯浓度低于5%。
第43卷第6期 2221 年 6 月
能源与环保
China Exergy and Exvironmextal Protection
Vol. 43 No. 4 Jnx. 2221
综采工作面采空区瓦斯运移规律分析
黄瑞玲，税坤
(四川省煤炭设计研究院昆明分院，云南昆明75404-)
摘要：为了解决综采工作面采空区瓦斯隐患和上隅角瓦斯积聚等问题，研究了综采工作面采空区瓦斯
煤炭对我国的经济快速发展起着重要的推动作用，在国民经济中具有重要的战略地位。我国煤矿地质条件较为复杂,随着煤矿资源逐渐向深部开采, 矿井面临的安全问题越来越多，其中瓦斯灾害最为严重,煤矿对于瓦斯灾害也高度重视,采空区瓦斯赋存规律和采空区遗煤与漏风密不可分。其采空区遗煤自燃造成瓦斯爆炸很容易被忽视，并且很难治理。国内对自燃煤矿自然发火防治和采空区瓦斯治理措

《神东矿区综采工作面采空区常温条件下CO产生与运移规律研究及应用》

《神东矿区综采工作面采空区常温条件下CO产生与运移规律研究及应用》篇一一、引言随着煤炭开采的深入发展，综采工作面的安全生产问题日益突出。

其中，采空区常温条件下的一氧化碳（CO）产生与运移规律，对于预防矿井火灾、瓦斯突出等事故具有重要意义。

本文以神东矿区为研究对象，深入探讨采空区常温条件下CO的产生与运移规律，以期为矿区安全生产提供理论支持。

二、研究背景及意义神东矿区作为我国重要的煤炭产区，其综采工作面的安全生产问题关系到矿区的可持续发展。

采空区常温条件下CO的产生与运移规律是矿井安全生产的重要研究内容。

通过对该规律的研究，可以更好地了解矿井内气体成分的变化，预测可能存在的安全隐患，为矿井安全生产提供科学依据。

同时，该研究也有助于提高矿井灾害防治水平，保障矿工生命安全。

三、研究方法及内容本研究采用现场观测、实验室分析和数值模拟等方法，对神东矿区综采工作面采空区常温条件下CO的产生与运移规律进行系统研究。

1. 现场观测：在神东矿区选取具有代表性的综采工作面，进行现场观测，记录采空区内CO浓度、温度、湿度等数据。

2. 实验室分析：对采集的样品进行实验室分析，测定CO的产生量、来源及成分等。

3. 数值模拟：利用计算机模拟技术，对采空区内CO的运移过程进行模拟，分析其运移规律。

四、神东矿区采空区常温条件下CO产生规律通过对现场观测和实验室分析的数据进行整理和分析，发现神东矿区采空区常温条件下CO的产生主要来源于以下几个方面：1. 煤炭自燃：煤炭在采空区内长时间堆积，易发生自燃，产生CO。

2. 通风不良：矿井内通风不良，导致氧气不足，煤炭氧化不完全，产生CO。

3. 地质因素：地质构造、地下水等因素也可能导致CO的产生。

五、神东矿区采空区常温条件下CO运移规律通过对采空区内CO的运移过程进行数值模拟，发现CO在采空区内的运移主要受以下因素影响：1. 通风状况：通风状况直接影响CO的运移方向和速度。

2. 温度、湿度：温度和湿度的变化会影响CO的扩散和运移。

近距离煤层群开采上层采空区气体变化规律

官地矿矿井采用平峒一斜井联合开拓方式，属多煤层联合开采。中四采区２８４１２综放工作面开采８、９煤层，其中８煤层自然发火倾向性为 Ⅱ类自燃煤层，正副巷均布置在９煤层中，上部为８煤层。
岩采动裂隙带。其中的岩层层面离层裂隙和穿层
ｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｓ，ｈｅｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｉｒｌｅａｋａｇｅｐａｓｓａｇｅ，ｆｏｒ￣ａｃｅｓｏｆｇｏａｆｃｏａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｄｉｉｃｆｕｌｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｅａｅｒａｎａｌｙｓｉｓｌａｙｅｒｓｐａｃｉｎｇｉｓｓｍａｌｌｉｎｈｅｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏ￣ｍｉｎｉｎｇｇｏａｆｇａｓｍｉｇｒａｔｉｏｎｒｕｌｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｒｏｕｇｈｔｏｈｅｔｏｉｃｆｅｒ，ｆｉｅｌｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ
破断裂隙相互贯通，在空间上产生形似椭圆抛物面的外部边界，称为外椭抛面；当工作面推进一定距

煤矿采空区气体监测分析报告制度

煤矿采空区气体监测分析报告制度1.背景与意义在煤矿采煤过程中，随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿采空区也随之逐渐增大，采空区对煤矿安全生产具有很大的影响。

采空区内存在大量的可燃性气体，为保障煤矿安全生产，对煤矿采空区气体进行监测和分析是必不可少的。

本文主要介绍煤矿采空区气体监测分析报告制度。

2.报告制度的内容2.1 监测点的确定在制定煤矿采空区气体监测分析报告制度时，首先要确定监测点，监测点的设定需要综合考虑煤矿采空区的地质结构、采煤方式、通风系统和气体特性等因素。

监测点应布置在采空区内不同位置，以便对采空区气体的变化进行准确监测和分析。

2.2 监测仪器的选择在制定煤矿采空区气体监测分析报告制度时，还需选择合适的气体监测仪器。

监测设备应能实时、准确地监测有毒、有害气体的浓度，以保障采空区内作业人员的人身安全。

2.3 监测参数的确定在制定煤矿采空区气体监测分析报告制度时，还需确定监测参数。

监测参数应包括监测的气体种类、浓度、温度、湿度、风速、风向等。

2.4 报告的内容和格式煤矿采空区气体监测分析报告的内容应具有可读性、准确性和完整性，其格式一定程度上影响了数据信息的呈现方式和精度。

报告应包括采样日期、时间、地点、监测点编号、所监测的气体种类、浓度、监测人员、技术要求等信息，同时，要求报告的格式规定一定的规范，以方便用户对数据的理解和分析。

3.报告制度的实施3.1 监测数据的采集和处理为保证煤矿采空区气体监测分析报告的准确性和完整性，对监测数据的采集和处理十分重要。

监测数据采集时要保证监测仪器处于正常工作状态，并进行正确的校准和维护。

数据采集后，应进行质量控制和质量评估，确定数据的可靠性和可用性，并对数据进行处理和分析。

3.2 报告的编制和审核煤矿采空区气体监测分析报告的编制和审核是确保报告准确性和完整性的重要环节。

报告编制时需要准确记录监测数据，并正确地进行处理和分析。

报告审核时需要对各项内容进行验证，以确保报告的可靠性和准确性。

采空区气体涌出综合分析法测采空区漏风量123

采空区气体涌出综合分析法测采空区漏风量摘要：在煤层开采过程中采空区的遗煤会产生低温氧化,并且会伴随有C0气体涌出.而相邻采空区之间会存在漏风,从而会加大C0气体积聚.以柳塔矿为例 ,通过束管分析,找出相邻采空区之间C0产生规律,并且采取相应的对策,保证了矿井的安全生产.关键词：采空区;气体综合分析;CO2;N2;O2;漏风量；一、传统的测定漏风的方法1.风表间接测量法。

风流在经过采空区前一般是在井下巷道中流动,这个风量值是可以直接测定的。

风流在流经采空区后又回到正常的巷道中,由于采空区漏风,使风量发生了变化,用风表再测定一次风量值。

两者相减,就是采空区漏风。

这种测定方法也有很大的局限性,因为在采煤工作面,漏风一般是风流在到达采煤工作面时,小部分风流流入采空区,形成漏风,在风流离开采煤工作面时,流入采空区的风流又从采空区流出,汇入到风流中,采空区的漏风量还是不能计算出来。

用风表实现对风量的准确测量,除了操作技能,应该指出的是风表对使用地点的要求很高,一般需将巷道按测风站的要求施工好后,在永久测风站中测量还能够得到比较准确的风量值,在其它临时地点测量由于风流不稳都会有较大的误差,误差值甚至超过漏风量的值。

所以在井下采煤工作面等通风断面复杂的作业场所一般不具备用风表准确测量风量的条件,在漏风较小的情况下,不宜采用风表测定漏风量。

2.风表直接测量法。

风表测量有间接法和直接法。

直接法就是在漏风漏出或漏入的地点直接测定。

井下一般都不符合直接测定漏风条件的地点,因为采空区是一个区域,风流在经过采空区时,漏风是逐渐完成的。

3.SF6示踪气体测定法。

SF6的化学性能稳定,在自然界几乎不存在,且具有不溶于水、不易被浮煤吸收等特性,是较为理想的示踪气体,也是目前比较先进的采空区漏风量测定方法。

方法是在风流中定量(以恒定的速度)释放SF6气体,在风流经过采空区时,由于有气体经过采空区补充到该风流中,风流总量增加,由于SF6在风流中的总量保持不变,SF6在风流中的浓度发生了变化,这样通过测定SF6浓度值的变化及风流量的值,就可以计算出从采空区涌入到风流中漏风量的值。