采空区煤自燃分级协同防控方法研究与应用

为了准确预测、高效防控潘二矿11221工作面采空区遗煤自燃,基于程序升温实验测试,结合指标气体与煤自燃阶段划分理论研究,确定潘二矿1煤自然发火特征温度和指标气体及临界值,从而构建出煤自燃分级预警方法。在此基础上,融合采空区煤自燃“三带”观测研究所确定的最小安全推进度,以及潘二矿已有防灭火系统、措施,构建出11221工作面采空区煤自燃分级协同防控方法。研究成果应用于现场,取得良好成效。

井巷揭煤过程中的防突工序及其应用

井巷(石门)安全揭煤是防突工作中的重要内容之一,而防突工序又是防突工作安全高效实施的关键。结合淮南矿区防突工作实践,对石门揭煤过程中主要防突工序进行了有效分析,并提出了自己的认识与见解。

对淮南矿区断层效应的几点认识与思考

断层效应是指由于断层活动而引起的煤岩层视错觉。结合矿井地质工作实践,总结了淮南矿区常见几种断层效应的表现形式和一般规律。

底区综采地质及技术条件评价

通过对淮南潘一矿13-1煤层底区资源条件的分析,结合底区综采成功开采实践,对该矿区13-1煤层底区综采地质及技术条件进行了总体评价。对底区综采生产具有一定的指导意义。

较窄阶段煤柱采空区积水探放技术探析

通过对采空区积水规律的分析研究,提出在积水采空区下部留设较窄煤柱时探放水技术及方法,解决了溃水隐患,并为瓦斯抽放和锚网支护提供了条件。安全效果和经济效益显著。

下保护层开采卸压瓦斯治理技术研究

以潘一东矿1252(1)下保护层首采工作面为研究对象,采用分源预测法对下保护层工作面瓦斯涌出情况进行预测。计算结果表明,1252(1)工作面的瓦斯有六成左右来自上邻近13-1煤层,在本煤层回采期间提出了地面钻井、底抽巷穿层钻孔、高位钻场顶板走向钻孔、沿空留巷充填墙埋管等瓦斯治理方案,抽采率达到90%左右,工作面上隅角完全杜绝瓦斯浓度超限现象,保护范围内的13-1煤层的突出危险性也显著降低。

潘一东矿Y型回采工作面采空区漏风检测

为了揭示Y型通风回采工作面采空区漏风规律，采用示踪技术，用SF6示踪气体对淮南矿业集团潘一东矿1252（1）综采工作面采空区漏风进行了现场检测。研究发现：1252（1）综采工作面采空区漏风区域广，整个沿空留巷都是其漏风汇，漏风风速与工作面位置之间呈负指数关系，距综采工作面30~150 m为该采空区漏风过渡区。

“双碳”目标下我国煤矿瓦斯利用技术发展方向

“双碳”目标的提出为煤矿瓦斯利用行业带来了新的发展机遇,同时也倒逼煤炭行业进一步向绿色发展方向转型,减少煤矿甲烷排放量。在对我国煤矿瓦斯利用现状和目前存在的问题分析的基础上,提出了煤矿瓦斯高效抽采、瓦斯发电、乏风瓦斯利用、低浓度瓦斯蓄热氧化等方面的技术攻关方向,指出完善我国煤矿瓦斯利用技术体系,推动瓦斯抽采与利用工作共同提升,形成“以抽保用、以用促抽”的良性循环,是实现煤矿瓦斯深度减排、助力我国“双碳”目标实现的重要途径。

顾北煤矿煤自燃试验及早期多级预警技术

为了做好顾北煤矿煤自然发火防治工作,建立适用于顾北煤矿的煤自燃早期预警体系,提前分析顾北煤矿存在的煤自燃问题,以顾北煤矿13121工作面煤样为研究对象,进行煤自然发火试验,分析试验气体产物及各指标气体比值随温度变化规律,确定煤自燃指标气体及其临界值。试验结果表明,不同特征温度下对应的气体表征参数存在突然变化;结合试验数据分析得到CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)能够作为主要预测指标气体。最终结合煤自燃指标气体及临界值,提出适用于顾北煤矿的多预警级别的煤自燃分级预警指标体系,为煤自然发火预测预报提供了理论依据,对安全生产具有一定指导意义。

瓦斯含量直接测定中瓦斯损失量影响因素

瓦斯损失量推算结果的准确与否决定了煤层瓦斯含量测定结果的可靠性。为了明确损失量推算结果的影响因素,进行了不同条件下的瓦斯解吸实验。利用t模型计算解吸过程中的瓦斯损失量,分析不同温度、吸附平衡压力、暴露时间、煤样粒径对瓦斯损失量计算结果的影响。比较推算瓦斯损失量与实测瓦斯损失量的差异,结果表明:瓦斯损失量与温度、吸附平衡压力、暴露时间、累计解吸量呈正相关关系,与煤样粒径呈负相关关系;推算瓦斯损失量与实测瓦斯损失量的相对误差随温度、吸附平衡压力的升高而增大,随煤样粒径的增大而减小,随着暴露时间的延长呈现先增后减的趋势。

预抽煤层瓦斯区域防突措施优选与应用

为消除1124(3)预抽区突出危险性,制定了2种预抽煤层瓦斯区域防突措施方案,通过方案优选,确定采用"一孔两消"区域防突措施。"一孔两消"区域防突措施实施过程中,加强打钻抽采质量管控,实现了1124(3)预抽区抽采达标。1124(3)预抽区煤巷施工过程中,动态测定分析残余瓦斯含量、工作面瓦斯浓度等瓦斯参数,综合评估"一孔两消"区域防突措施应用效果,验证了"一孔两消"区域防突钻孔消突效果较好。

谢桥矿B组煤首采关键保护层选择优化

针对淮南矿区B组煤为中近距离煤层群赋存条件,以谢桥矿B组煤为研究对象,制定了首采4-2煤层、6煤层、8煤层3种保护层开采模式下的瓦斯治理方案,并从瓦斯地质条件、首采面投产工程量、采掘安全性、生产规模、瓦斯治理工程量等多方面进行对比分析。分析结果表明,6煤层作为首采关键保护层时,所需准备巷道工程量较小,采掘过程中安全性更高,矿井生产能力和可持续发展前景较好,瓦斯治理费用更加经济。

矿井煤层自燃发火过程早期多级预警方法研究

煤层自燃发火程度的准确预测一直是煤自燃防控领域难以解决的问题。以潘三矿13煤为研究对象,通过煤自燃发火实验与程序升温试验,分析煤温随时间变化规律、煤样气体产物浓度及气体比值随温度变化规律,最终得到煤自燃过程的特征温度。将潘三矿13煤自燃过程分为五个阶段,确定“灰色、蓝色、黄色、橙色”4个预警级别,选取4个指标气体(CO、O_(2)、ΔCO/ΔO_(2)、C_(2)H_(4))及临界值作为判定依据的潘三矿13煤自燃早期多级预警方法,其对矿井煤层自燃火灾防控有重要意义。

高突矿井自燃煤层分级预警指标体系研究

淮南矿业集团潘二矿属于高瓦斯突出矿井,所开采的1煤为Ⅱ类自燃煤层。为预防煤层自然发火,以潘二矿1煤为研究对象,通过煤自然发火实验与程序升温实验,分析煤样气体产物浓度及气体比值随温度变化规律以及煤温随时间变化规律,得出了煤样在自燃发火过程中气体浓度的突变点与其对应温度之间的关系。通过理论分析选取煤自燃指标气体,最终确定能够表征煤自燃温度的5个气体指标(CO、O_(2)、CO/ΔO_(2)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)),构建出具有6个预警级别的潘二矿1煤自燃分级预警指标体系,对矿井自燃火灾预测与防控具有重要意义。

含瓦斯煤相似材料的配比和制备

从相似材料的物理力学性质和吸附解吸性能2个方面的相似性出发,确定了以一定粒度的煤粉作为骨料,以腐植酸钠水溶液作为胶结剂的含瓦斯煤相似材料并制作了多个试件。通过对试件进行基本力学参数测试和吸附解吸性能测试,考察了型煤与突出煤层的相似性。根据配比试验得出,以腐植酸钠溶液作为新型型煤胶结剂具有型煤抗压强度高,不影响材料吸附性质等多种优点;新材料的抗压强度为0.5~3.0 MPa,并且强度调节方便,可以覆盖不同强度的煤体;而且材料吸附性不受胶结剂的影响,与原煤吸附性基本一致。据此,最终确定了含瓦斯煤相似材料的配方和制备工艺。

企业党建与科技创新协同效应

基于平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司国有企业科研部门的实践探索,平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司聚焦企业能源主业,紧紧围绕企业产业发展、职能履行等方面,协同推进基层党建与科研中心工作,推动了党建与科技创新发展深度融合。