阻燃输送带火灾早期温度变化与烟气成分研究

为实现带式输送机火灾早期预警,改进滚筒摩擦实验平台并监测阻燃输送带温度。利用质谱(MS)技术,分析钢丝绳芯阻燃输送带在摩擦事故早期的升温规律与烟气成分。研究表明,随着摩擦持续进行,阻燃输送带表面温度分布呈现出较强的对称性,最高温度区域逐渐向输送带中心集聚,烟气成分随温度变化而改变。根据实验中烟气产物主要成分以及对应的反应过程,将钢丝绳芯阻燃输送带升温过程分为氧化反应阶段(环境温度至100℃)、取代反应阶段(100~160.2℃)和热解反应阶段(160.2℃以后)。当阻燃输送带处于氧化反应阶段时,输送带热容量较小、升温快,产物多为烷基和酯类化合物;取代反应阶段热容量逐渐增加,升温放缓,产物多为硝基、醚类、羧酸类化合物;热解反应阶段输送带内部热容量基本稳定,升温速率最小,在160.2℃时在烟气成分中首次检测到含氯化合物。

原煤与氧化煤在不同氧气浓度下的氧化特性研究

通过自主研发的程序升温装置,以山东唐口烟煤为研究对象,分析了原煤与氧化煤在不同氧气浓度下的耗氧速率、放热强度、CO气体浓度、特征温度、交叉点温度的变化规律。结果表明,在21%氧气体积分数下,原煤的耗氧速率、放热强度均高于氧化煤,原煤的CO量反应初期小于氧化煤,后期大于氧化煤;在15%,10%氧气体积分数下,原煤的耗氧速度、放热强度低于氧化煤,氧化煤产生的CO量总高于原煤;在5%氧气体积分数下,原煤的耗氧速度、放热强度前期大于氧化煤,后期小于氧化煤,氧化煤产生的CO量总高于原煤。随着氧气体积分数的下降,原煤和氧化煤的特征温度都逐渐升高;在21%,15%氧气体积分数下,氧化煤的特征温度都低于原煤的特征温度,10%,5%氧气体积分数条件下原煤和氧化煤的临界温度和干裂温度相差不明显;随着氧气体积分数下降,原煤和氧化煤的交叉点温度都增大,且氧化煤的交叉点温度相较于原煤更提前。

复杂条件下高地温综放工作面回撤期间防灭火技术

针对新巨龙煤矿2304S综放工作面"双道终采线"的复杂环境条件,主要从煤层地质条件、遗煤量、采空区漏风、氧化时间4个因素对2304S综放工作面停采撤架期间煤层分叉线、两巷、采空区区域的遗煤自燃危险性进行分析。根据该工作面双道终采线实际情况和现有防灭火技术条件,采取分段控制方法,在回撤期间采取"堵漏、惰化、降温、监测"4个方面防灭火技术对煤自燃危险区域进行超前防控,有效控制了采空区遗煤自燃进程,确保了2304S综放工作面支架的安全撤出,为高地温复杂综放工作面回撤期间煤自燃防治积累了实践经验。

高地温特厚煤层超长时间撤面防灭火治理体系构建

为治理新巨龙公司煤矿8301高地温特厚煤层工作面末采期间受2305S进风巷冲击地压事件影响造成该综放工作面因长时间停采而致使工作面采空区出现煤自燃的问题,从煤自然发火条件出发,对8301工作面自燃的因素进行了分析,确定引起煤自然发火的关键因素。根据8301工作面实际地质构造条件,通过完善工作面双回路的注浆、注胶体、注液态CO2、注N2管路系统,针对性地对自燃危险区域进行超前防灭火作业和气体监测监控,并且为了能更方便地管理工作面撤架期间的防灭火工作,按照国家矿井"精准、精细、精确"的治灾标准的要求,创新性地提出了构建高地温特厚煤层综放工作面末采-撤架期间的双重防灭火体系,即"三步法撤面技术体系、一张图撤面管理体系",对采空区遗煤自燃危险区域实现超前预防、治理和监测监控。同时利用监测监控气体的手段,通过气体浓度变化来验证工作面采空区超前预防、治理的效果和指导工作面采空区危险区域的下一步防灭火工作的重点区域。实践证明,该双重防灭火体系有效保障了8301工作面在复杂条件下超长时间的末采-回撤期间采空区煤自燃防灭火工作,实现了液压支架的安全回收和工作人员的安全作业,为高地温厚煤层复杂综放工作面末采-回撤期间煤自燃防治积累了成功经验。