封闭采空区顶板垮落-空气冲击耦合模型与差分解法

基于牛顿第二定律和空气动力学原理,分析了矿山开采中突发性顶板垮落所伴随的飓风冲击灾害,建立了封闭采空区条件下顶板垮落-空气冲击的耦合模型,讨论了差分数值解法.借助数值解研究了封闭采空区条件下顶板块体运动速度的变化规律、冲击过程的作用时间,以及采空区所带巷道内压缩空气风流的速度变化规律.

半封闭采空区瓦斯运移的示踪分析

利用示踪分析方法对半封闭采空区内的瓦斯运移方向和运移速度进行了现场试验研究．估测出采空区内某一点瓦斯气体的流线位置和运移速度．同时分析了试验工作面引排风筒对上隅角瓦斯的排放作用。

低瓦斯矿井封闭采空区“呼吸”现象特征及防控技术

低瓦斯矿井停采工作面进行封闭处理后,大量游离瓦斯会集聚在封闭空间内。当密闭质量下降到一定程度时,采空区外界空气压力的波动会引发封闭采空区"呼吸"现象,该现象会使密闭外侧存在瓦斯超限的安全隐患。以正利煤矿14-1103封闭采空区为研究对象,分析了不同大气参数条件下封闭采空区内、外气压以及密闭外侧瓦斯体积分数的变化规律。运用通风能量方程和理想气体状态方程分析了"呼吸"现象的产生机理,结合达西定律得到了密闭内外压差与密闭外瓦斯体积分数的关系表达式。结果表明,封闭采空区"呼吸"现象的产生是地面大气参数、井巷风流参数、井巷特征和采空区内气体状态参数综合作用的结果;在密闭内外压差的持续作用下,封闭采空区会与外界产生气体交换,当压差分别为正值和负值时,采空区内气体压力分别呈逐渐降低和逐渐升高趋势;封闭采空区内气压变化幅度很小,密闭内外压差产生正负交替的主导因素为密闭外空气静压的波动;当井巷特征和井巷风量稳定时,密闭外侧空气静压的变化趋势与地面大气压相似,与地面大气温度相反;在密闭渗透率和密闭外侧风量比较稳定的前提下,密闭内外压差为正值时,密闭外瓦斯浓度与密闭内外压差呈正相关关系,两者的变化趋势相似。为了预防密闭外侧瓦斯超限,设计了由监测信号采集子系统、现场自动控制子系统和管道抑爆子系统组成的瓦斯释放自动监测调控系统,确定了基于压差阈值和瓦斯浓度阈值的联合调控准则,提出了阀门开度的分级调控逻辑思路。

煤矿井下封闭采空区内细菌影响CO消失的实验研究

为了揭示煤矿井下封闭采空区内细菌对CO消失的影响机理,自主研发了细菌对CO消失影响规律的实验装置,通过对比实验,分析了空气灭菌前后、煤样灭菌前后以及灭菌水分等条件下密闭空间内煤样中CO、CO_2气体变化规律。实验结果表明细菌的存在会对CO的消失起到一定的作用,研究结果及思路可对封闭采空区进行精准预判提供参考依据。

基于通风能位测定的封闭采空区漏风通道识别方法及应用

为防治易自燃煤层封闭采空区自然发火,本文试验了一种漏风通道量化识别方法,应用于南屯煤矿3304工作面停采线封闭区。通过通风能位测定,掌握了封闭采空区周边通风系统的能位分布,确定了关键节点封闭墙的压差及漏风状态。研究改变了回风区域封闭墙出风的常规认识,发现了封闭采空区的最大漏风汇西翼总回风巷,最终确定了该封闭采空区的漏风通道。本研究可为类似条件矿井封闭采空区漏风识别提供基础。

采空区封闭瓦斯泄漏原因及治理技术

对采空区封闭墙内瓦斯泄漏原因进行分析研究,选择针对性的措施进行治理,取得较好的效果。

王台矿大面积封闭采空区防灭火技术

针对王台矿大面积封闭采空区自燃现象,采用了SF_6示踪气体监测技术,确定大面积采空区漏风地点,针对性地采取漏风通道堵漏、调整通风方向改变压差的均压防灭火技术以及向采空区注氮防灭火措施,经过选型确定选用DM-1000煤矿用移动式膜分离制氮装置实施钻孔密闭注氮。通过采取综合防灭火措施,采空区CO浓度大大降低,自燃现象得到了有效控制。

井下封闭采区老空水的开发利用

井下已封闭采空区老空水,作为矿井水的一部分,也是一种宝贵的水资源。如果合理有效地利用这部分水资源,不但可以防止水资源流失,而且有利于缓解矿区井下用水短缺的局面,同时,减少封闭采空区涌水排到地面的处理程序和对矿区环境的污染,并为企业的快速发展提供水资源保障。因此,必须坚持科学发展观,利用现代科学技术装备,在矿井水的开发利用上作文章,使之变废为宝,实现废物资源化,为矿井井下用水的稳定、可靠提供保证。

低价值矿体复杂采空区群治理技术研究

来龙矿区方解石矿山采空区群体积已经达到了350万m3,矿体低价值的属性造成了采空区治理安全与经济的矛盾。为了有效地治理采空区,首先对350万m3的采空区进行了三维测量,建立了三维模型,然后对矿区的工程地质进行了调查,对采空区稳定性进行了评估,开发了采空区围岩稳定性连续监测系统,在矿区采空区群治理中得到了很好的应用。

采用锚注技术提高采空区密闭效果

在处理采空处封闭墙瓦斯泄露的问题上,通过锚注技术堵漏与传统技术堵漏的效果对比,说明锚注技术对于处理衰老采区封闭墙前瓦斯超限具有一定的推广应用价值。

采用锚注技术提高采空区密闭效果的实践

采空区特别是衰老采区封闭墙数量较多,在巷道地压作用下,墙体及附近巷道的围岩很容易产生破坏,形成无数微小裂隙或裂缝,采空区内的高浓度瓦斯便会泄露出来,造成瓦斯超限安全隐患。传统的均压措施和喷浆堵漏措施难以奏效。分析了锚注技术机理之后,在现场实践中应用该技术处理井下多处封闭墙及围岩巷道的瓦斯超限问题,收到了明显效果,根除了隐患。

采空区抽采技术在金晖万峰煤矿的应用

金晖万峰煤矿在开采期间,原来采用的本煤层抽采方式已经无法满足矿井安全生产的需要。本文介绍了采空区抽采瓦斯的两种主要方法:半封闭采空区积聚的瓦斯进行"立体抽采"和"综合抽采",全封闭采空区采用密闭法插管抽采瓦斯。采空区抽采技术在金晖万峰煤矿的推广应用,弥补了在本煤层抽采时的不足,抽采率提高了50%,瓦斯浓度降低到1%以下,保证了安全生产,效果非常明显,为该矿今后的瓦斯治理提供了理论依据。

基于Ventsim的矿井通风模拟与优化研究

为解决采区封闭后风流变化问题,以开滦集团某煤矿为实例,以通风阻力测定得到的通风路线长度、通风阻力与巷道风阻等作为基础数据,依据通风系统图绘制单行线图,运用Ventsim三维通风仿真系统构建通风系统三维模型,利用仿真系统的风网解算与风流模拟功能对采区封闭方案进行模拟,最终使得井巷风量达到设计要求。结果表明,运用Ventsim三维通风仿真系统对封闭方案进行模拟后,采区总进风量减少14.35 m^(3)/s,总回风量减少12.34 m^(3)/s,矿井通风总阻力降低291.7 Pa,实现了通风系统的降阻增风。

地面直接注氮法在回采工作面的应用实践

介绍了阳泉新景矿7205工作面火灾事故概况,以及氮气防灭火技术机理,并从技术和经济方面探讨了地面钻孔、井下钻孔、井下移动式制氮装置就地注氮法三种灭火方案的优劣,提出了地面钻孔注氮法的最佳灭火方案;进一步探讨了注氮参数选择、采空区气体置换、以及氮气灭火效果。实践表明:氮气防灭火技术对封闭采空区灭火有效、迅速、无污染、低成本,实现了7205工作面快速启封。

浅谈永定庄矿11号煤层315火区治理的经验与教训

阐述了永定庄矿治理 11号煤层

封闭采空区瓦斯抽放地面钻井技术在大隆矿的初步应用

采煤工作形成的采空区内残留大量的遗煤,致使采空区内集聚了大量瓦斯。针对我国采空区瓦斯涌出量大,抽放困难及抽放力度不大的情况,结合大隆煤矿的实际情况,应用铁煤集团新研发的地面钻孔抽放封闭采空区瓦斯技术,对大隆煤矿的W2-705采空区进行试验研究,通过理论和实际相结合,研究结果表明:地面钻孔抽放封闭采空区瓦斯是可行的,且效果非常好。实现了采空区内煤层气资源的地面开发与利用,同时为跨采空区抽放工作面瓦斯提供了设计、施工实验数据。

高瓦斯矿井沿空留巷瓦斯治理技术研究与应用

本文从瓦斯防治方面对沿空留巷技术安全应用进行研究,分析了华烨煤业4105回风顺槽留巷段2次瓦斯超限,提出了布置留巷顶板瓦斯抽采系统,增设瓦斯涌出监测方式,优化通风系统和合理选择采空区喷涂封闭时间等一系列高瓦斯矿井沿空留巷瓦斯治理技术,并在高瓦斯矿井华烨煤矿进行了应用。结果表明,4105工作面回采期间工作面瓦斯浓度由0.37%降低至0.15%,留巷巷道内甲烷浓度稳定在0.1%~0.15%,工作面成功实现沿空留巷1050 m,验证了无煤柱自成巷沿空留巷技术在高瓦斯矿井应用的可行性,同时也为类似条件矿井瓦斯治理提供了思路和手段。

矿井收作方案探讨

井工煤矿停止开采后留下大量废弃的井筒,井下设备等,为了保证矿井安全的回收设备、封闭井筒等,必须制定合理的收作方案。本文就矿井收作的思路和施工顺序、方案进行了初步探讨,对方案实施过程中的安全技术措施进行了说明。

矿井CO大范围渗漏、超限综合治理技术

根据昌恒煤焦有限公司在相邻矿井兼并重组关闭后,采空区封闭不严、煤体裂隙发育,采空区与井下巷道风流压差大,造成CO向矿井内严重渗漏的情况,通过采取减风降压、合理配风、增设封闭墙、注浆封堵等综合治理措施,保证了矿井安全生产。

有机高分子材料在防突矿井防灭火方面的应用

在煤与瓦斯突出矿井,回风道充填、采空区封闭的材料选择不当会造成施工困难,难以保证封闭质量。张集煤矿利用有机高分子双液型材料的渗透、发酵膨胀凝固、阻燃等特性,对井下巷道高冒、采空区进行充填封闭,取得了良好的经济、社会效益。