大南湖一矿褐煤常温氧化特性研究

针对大南湖一矿在正常回采期间、采空区在无任何自燃征兆前提下出现的上隅角CO异常持续超限问题,采用太原理工大学自行研制的常温氧化实验装置对所采煤样褐煤开展了常温氧化特性研究。结果表明:大南湖一矿褐煤在常温下就可氧化释放出CO,相关过程可分为“快速氧化”“缓慢反应”和“反应终止”三个阶段;当环境O_(2)浓度≥7.7%时,大南湖一矿煤样常温下氧化的CO产出速率同环境O_(2)浓度呈二次函数拟合关系;大南湖一矿煤样环境CO浓度同O_(2)浓度变化紧密相关,呈良好一次函数关系;大南湖一矿褐煤开采过程中煤自燃早期预警指标的制定必须考虑常温氧化特性,否则可能会误判采空区煤自燃的严重程度。

大南湖一矿厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度的确定

为了确定合理的区段煤柱宽度,需确保煤炭资源回收率的情况下实现矿井安全高效生产。文章以大南湖一矿3#煤层区段煤柱为研究对象,采用煤柱宽度塑性区理论计算、数值计算及现场实测的方法,确定了区段煤柱的合理宽度。结果表明:根据大南湖一矿3#煤层开采条件及岩石力学参数,通过煤柱宽度塑性区理论计算,得出该矿3#煤层区段煤柱合理宽度为27.36m;通过FLAC3D数值计算分析,得出该矿3#煤层区段煤柱宽度达到30m时煤柱内应力分布、塑性区和巷道围岩位移变形量显著减小;通过现场围岩变形位移监测,得出煤柱宽度取30m时回采过程中回风巷围岩稳定性可靠,说明该矿区段煤柱宽度选择30m是合理的,并且与理论计算、数值计算结果相吻合。该研究结果为整个南湖矿区区段煤柱合理宽度的选取提供了参考依据。