采空区覆岩“竖三带”孔隙率三维分布研究

煤矿采空区裂隙空间是瓦斯灾害和火灾主要场所,分析其内部气体流动规律首先要得到切合实际的采空区孔隙率。在分析采空区覆岩裂隙场呈“横三区”、“竖三带”的差异性分布特征的基础上,结合“O”型圈理论和岩梁理论,分析并得到采空区垮落带碎胀系数空间分布和断裂带岩层下沉量分布函数;建立了采空区孔隙率三维分布模型,通过实际案例验证模型的适用性,得到垮落带孔隙率为0.1~0.43以及断裂带孔隙率在距底板20~30 m取得最大值0.31。研究结果表明:垮落带内破碎煤岩孔隙率受碎胀系数影响呈“铲”状分布,从压实区沿x轴、y轴、z轴指向垮落带四周边界,其值由最小逐渐增大;断裂带内受规则移动带下沉量及破断岩石长度的影响,离层发育呈四周大中间小,孔隙率分布呈“双驼峰”状,距工作面和煤壁30~50 m的“凸峰”孔隙率大,随埋深变浅,孔隙率最大值向采空区中部靠拢,基本稳定线增大,采动裂隙形态符合“O”形圈分布。

煤矿CO_(2)防灭火技术研究进展

CO2因其良好的惰化效果在煤矿防灭火中得到广泛应用,煤矿CO2防灭火技术是将气态、液态或固态CO2输运至井下发火区域的上风侧,依靠风流流动将CO2带入发火区域进行窒息防灭火。通过回顾国内外研究进展,对煤矿利用CO2进行井下防灭火的关键技术进行总结;从CO2防灭火工艺、惰化机理、降温效果以及CO2在采空区内的流动规律与分布规律等方面介绍领域内的主要研究进展;重点分析CO2防灭火工艺及其特点,并结合目前存在的问题探讨CO2防灭火未来可能的发展方向;最后对CO2防灭火技术的研究方向和发展趋势进行归纳和展望。

基于氧化带边界线的综放采空区自燃“三带”研究

为准确判定煤矿采空区自燃"三带"的范围,给工作面防灭火技术措施的制定提供支撑,以俄霍布拉克煤矿5106综放工作面为试验工作面,采用现场测试和数值模拟方法,确定了先划分采空区氧化带边界线后再划分自燃"三带"的思路。确定以氧气浓度6%为指标划分氧化带和窒息带的边界,以及以漏风风速0.24 m/min为指标划分氧化带和散热带的边界,进而划分采空区自燃"三带"。研究结果表明,进风侧采空区散热带<20.5 m,氧化带在20.5~127.6 m,窒息带>127.6 m;回风侧采空区散热带<20.2 m,氧化带在20.2~121.45 m,窒息带>121.45 m。该研究结果为5106工作面防灭火技术措施的制定提供了科学依据。

大黄山豫新煤矿东翼733工作面邻近采空区自燃危险性评估

为判定大黄山豫新煤矿综放工作面邻近采空区自燃危险性,根据煤自燃一般规律和基本要素,采用模糊评价方法构建了733工作面邻近采空区自燃危险性二级综合评价模型;通过施工采空区探测钻孔,现场测试标志性气体和环境温度,对评价结果进行验证。结果表明:733工作面邻近采空区自燃危险度属于Ⅲ类,较安全;各采空区标志性气体和环境温度监测结果显示无煤自燃迹象。现场测试结果与评价结果一致,对该矿以后的安全生产管理具有一定的指导意义。