尾砂水力充填脱水及空区密闭试验研究

介绍了在采空区充填时采用木结构密闭墙、负压脱水和渗滤管过滤材料清理系统等技术，加快了脱水速度，减小了充填材料对密闭墙的压力，为确保连续充填创造了条件。

采空区密闭联络巷埋管抽采瓦斯技术参数优化及应用

为解决工作面上隅角瓦斯超限难题,模拟采空区瓦斯涌出过程、工作面推进过程、采空区漏风过程,提出了采空区漏风携瓦斯有效深度及有效区域理论,根据采空区漏风携瓦斯有效深度极限值,准确合理计算工作面后方进行埋管抽采瓦斯所需采空区密闭联络巷数量。利用Fluent软件构建寺河二号井94313采空区漏风流场数值计算模型,对比工作面风量气压实测结果与数值模拟结果反演试算采空区渗透特性参数,并模拟分析了工作面推进速度与配风量对采空区漏风携瓦斯有效深度及有效区域的影响规律,采用数值分析方法构建了以工作面推进速度、配风量为自变量的采空区漏风携瓦斯有效深度极限值计算公式,引入以30 d为计算周期的实际工作面日推进速度和平均配风量计算公式,使采空区漏风携瓦斯有效深度极限值计算公式具备了现场实用性,根据每日的采空区漏风携瓦斯有效深度极限值计算结果,实时调整进行埋管抽采瓦斯的采空区密闭联络巷数量,现场应用期间采空区漏风携瓦斯有效深度极限值在142~236 m,抽采的密闭联络巷数量为2~4,上隅角瓦斯体积分数为0.18%~0.40%,研究结果表明,通过优化布置采空区密闭联络巷埋管抽采瓦斯措施能够确保上隅角瓦斯不超限,同时降低工作面配风量,提高工作面推进速度,达到安全、节能、增产的目的。

沿空留巷采空区自动化密闭系统

现有的沿空留巷采空区密闭方法大多集中于构筑密闭墙及封堵墙体裂隙,施工周期较长且反复进行,消耗大量人力成本,自动化程度低,易发生二次破坏。针对上述问题,设计了一种沿空留巷采空区自动化密闭系统。该系统以柔性密闭气囊为载体,将未充气的气囊置于采空区密闭墙和单体液压支柱之间,对气囊充气使其与沿空留巷顶底板及采空区密闭墙外侧贴合接触;智能感知矿压显现导致的巷道围岩变形,气囊随时变化形状柔性应对,即当气囊内部压力上升并超过安全泄压阀额定压力时,自动释放气囊气体缩小体积,以重新与顶底板围岩紧密贴合,达到持续密闭采空区的效果,抑制采空区危险气体泄漏。现场试验结果表明:安全泄压阀在柔性密闭气囊内部压力达到约4 kPa时正常开启,压力达到2.7 kPa左右停止泄气;柔性密闭装备感知压力变化后收缩体积以重新适应围岩形态,可长时间并持续性地密闭采空区;柔性密闭装备安装后与采空区密闭墙贴合度高,密闭墙墙体前瓦斯体积分数降低0.13%,有效抑制了瓦斯溢出。

密闭采空区不同惰化置换方案效果仿真

针对密闭采空区瓦斯抽采过程中在负压作用下外界O_(2)通过裂隙进入采空区易引发煤自燃的问题,常采用抽采的同时注惰性气体以置换抽出的瓦斯的方案,此法可平衡气压、防止外界空气进入采空区,达到防治煤自燃的目的。采用数值模拟的方法研究置换过程中相关物理参数流场变化规律,并提出了自由混合置换法、正压置换法、负压置换法、正压-负压置换法4种方案;以O_(2)最大体积分数低于2%为置换达标标准,对比了4种方案下耗费总时长、消耗氮量、通风机运转时间、累计注氮时长等置换成本评价指标,找出可用于置换方案决策的方法,并给出不同地质条件下密闭采空区适用方案。

密闭采空区煤自燃风险隐患预警系统设计研究

煤自燃是煤矿严重安全隐患之一。为解决煤矿密闭采空区煤自燃火源位置隐蔽、常规监测手段误报漏报率高的难题,本文提出煤自燃主动式无线监测预警系统。系统利用多参数无线传感器实现密闭采空区内氧气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、温湿度和压差数据的实时监测与无线传输。实时数据传输至地面数据库后,通过数据分析实现对煤自燃风险隐患的准确识别和预警。系统能降低煤自燃火灾发生率,提高煤矿煤自燃火灾预警的自动化和智能化水平。

深井采空区密闭墙系统构筑原理及应用

通过分析在残余支承压力作用下密闭墙墙体与围岩系统协调变形机制和载荷的传递机理,建立了墙体与围岩系统的耦合作用模型,提出了"采空区密闭墙系统"的概念。基于"柔性"密闭墙原理,探索了深井采空区密闭墙墙体的一些新的特点,并在此基础上提出了采用微膨胀高水材料作为墙体,在墙体靠近顶板处采用中度膨胀材料使墙体的膨胀接顶,再用中度膨胀高水材料对密闭墙上方垮落带岩层进行注浆,阻隔采空区与外界导气通道的采空区密闭墙系统的构筑工艺,并在邢东矿1127工作面成功进行了应用。

嗣后充填采空区新型柔性密闭滤水挡墙

阐述了井下充填挡墙的作用和发展状况，着重介绍了新型柔性密闭滤水挡墙的结构形式，受力计算和构筑工序；通过柔性挡墙与木质挡墙的比较，肯定了新型柔性密闭滤水挡墙的优点，分析了其在矿山地下开采中的应用前景。

龙泉煤矿4203工作面采空区封闭技术研究

以4203工作面采空区密闭为工程背景,结合现场情况对采面胶带顺槽、回风顺槽以及抽采巷位置布置的密闭设施布置情况进行分析,并通过注浆方式封堵防火密闭周边漏风裂隙。现场应用后,4203采空区密闭设施可靠,取得较好密闭效果。

辽宁金凤井下采空区充填密闭与脱排水技术及应用

针对辽宁金凤金矿面临的遗留采空区地压显现问题,采用超细粒全尾砂似膏体充填工艺进行地压管理,介绍在实践过程中采用井下采空区充填密闭和脱排水技术,为其它类似矿山的推广应用提供经验参考。

易燃煤层密闭采空区注水防自燃实践

土城矿15510采空区密闭期间,CO浓度不断上升,通过施工注水钻孔向采空区注入清水,有效地降低了采空区内部CO浓度,防止了遗煤自燃。

基于神经网络的密闭采空区煤自燃预警

为了准确预测矿井密闭采空区火灾的发生和发展,提高煤自燃预警的可靠性与准确性,以陕西某矿4号煤层采空区为研究对象,通过煤氧化低温实验,分析煤自然氧化过程中指标气体和温度间的关系,利用CO气体浓度的增长率I_(r)和相对增长率I_(s)确定了煤自然发火的特征温度T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5),并以此为预警界限构建了“6级”煤自燃分级预警体系。分别利用BP和RBF神经网络的方法,以4号煤层密闭采空区的CO、CO_(2)气体浓度数据以及一氧化碳与二气化碳浓度比值作为神经网络输入值,对矿井密闭采空区煤自燃进行动态预警研究。结果表明:BP和RBF神经网络预测CO浓度变化趋势进入黄色预警的时间与现场观测数据相比,预测误差分别为1天和2天,对于小样本数据而言,BP神经网络模型表现出了较好的预警性能。

矿井采空区气体-温度-压差无线传感器的设计及应用

针对矿井采空区煤自燃在线监测的技术难题,提出了密闭采空区气体-温度-压差无线传感器的设计方案。基于低功耗按需轻量动态多径路由协议,设计出集温/湿度,CO,O_2,CH_4,压差传感器于一体的密闭采空区气体-温度-压差无线传感器;结合采空区遗煤分布规律,确定了大面积密闭采空区高密度网络化测点布置方法,形成了具有可剪裁性、冗余性、鲁棒性等特点的气体-温度-压差无线传感器网络,解决了单点监测范围小、指标单一、特征信息异常反映滞后等问题。试验结果表明,无线传感器性能稳定良好,实现了对采空区气体-温度-压差的动态监测,保障了矿井的安全生产。

11煤柱B残采面密闭优化方案

本文对11采区上部的11煤拄残采面采空区密闭方案从防水和防火两方面进行了综合考虑，提出了优化方案及具体设计，变以堵为主为以疏为主，对11采区下部工作面的补水通道进行了截流，提前进行了疏放，解决了悬在采区上部的一个重大隐患，既满足了11煤柱残采面采空区的防灭火需求，又为11采区下部工作面开采创造了优良、安全的防治水条件。为矿井安全生产作出了重要的贡献。对相似条件的采空区密闭方案极具借鉴意义。

型钢巷旁支护沿空留巷技术研究及应用

为了保证坤龙煤业沿空留巷的成功应用,以该矿回采巷道为例,提出切顶卸压与巷旁支护技术相结合的方案,并通过数值模拟和理论计算的方法进行论证。结果表明:采用聚能预裂爆破解决了沿空留巷采空区侧的悬顶问题,使沿空留巷处于压力降低区;采用锚索及U型钢支架解决了沿空留巷的巷旁支护与巷内加强支护;采用钢筋网、高强纤维布、聚氨酯喷涂材料构筑的采空区密闭墙解决了采空区漏风问题。该套技术应用在坤龙煤业不仅取得了很好的效果,而且材料用量少、操作简单、成本低,值得在类似条件下矿井推广与应用。

密闭自然发火综合防治

为防止因漏风引发小青矿W2回风石门内密闭自燃,研究发火机理,采取密闭注氮、密闭补充砂段、围岩注加固剂、巷道喷浆、注白泥等一系列综合防火措施,消除了隐患,杜绝了自然发火事故发生。

二氧化碳灭火技术在三河尖煤矿的应用

通过对三河尖煤矿7203工作面进、回风隅角砌FSA墙,架间堵漏,使7203工作面采空区形成一个近似密闭的空间,采用预先埋设的管路向采空区灌注大量二氧化碳,以达到灭火的目的。

鹤壁三矿3006综放工作面综合治理瓦斯技术探讨

鹤壁三矿3006工作面属于高瓦斯工作面。该矿采用了本煤层煤孔抽放、高位顶板裂隙钻孔抽放、高位顶板巷抽放以及采空区密闭抽放4种方式抽放瓦斯,既产生了很好的经济效益,又为保障安全生产创造了条件。

鲁西矿预防煤炭自然发火综合技术研究与应用

鲁西矿3煤具有自然发火倾向。该文系统地介绍了一套适合鲁西煤矿生产技术条件下的预防采空区自然发火技术方案、技术参数、检测方法及其判定指标,并分析了其技术效果,对于指导煤矿今后的预防自然发火工作具有重要意义。