基于遗煤自燃防治的综放工作面合理推进速度的确定

为了研究综放工作面推进速度对采空区遗煤自燃的影响规律,采用理论分析、数值模拟、相似模拟及回归分析等方法,对工作面推进速度与工作面采出率、采空区应力场、孔隙率分布规律、漏风量,以及氧化带宽度的关系进行了研究,得到工作面推进速度与各因素的函数关系,以及工作面推进速度的合理确定方法。分析结果表明:防止遗煤自燃的工作面推进速度存在下限值和上限值,当利用上限值和下限值估算的工作面合理推进速度范围存在并且具有较大变化空间时,再对采出率加以考虑,即可得到有效防止遗煤自燃的合理工作面推进速度;当此范围不存在或范围较小时,说明提高工作面推进速度不能防止遗煤自燃,这时工作面的合理推进速度应主要依据采出率进行确定。工作面推进速度越小,与氧化带宽度的关系曲线越平缓,提高推进速度越有利于防止遗煤自燃。

含矸松散煤体自燃过程的试验研究

为了获得岩粉影响松散煤体自燃特性的规律,利用自制试验装置对混入岩粉的松散煤体进行了绝热低温氧化试验。试验共分3大项,第一项为松散煤体的单独氧化试验;第二类为各煤样与岩样3按不同比例进行混合的氧化试验;第三类为各岩样与煤样3按同一比例进行混合的氧化试验。在试验中,对各混合煤样的氧化升温过程进行了观测,得到了各混合煤样自然升温速率的变化规律。结果表明:在煤样内混入岩粉会减缓煤样的总体氧化升温速率,延长煤样的自然发火期;混入岩粉的量及粒径对煤样的氧化特性均存在较大的影响;通常混入岩粉量越大,其对煤样氧化升温过程影响越大,当岩煤比达到1∶1及以上时,煤样基本失去自燃的危险;在一定粒径范围内,松散煤体粒径与岩粉粒径相差较小时,二者相互影响较为剧烈;在理论上,确定出合理的岩粉量及粒径构成以防治遗煤自燃是可行的,但具体施工工艺还需进一步研究。