采空区煤自燃高温点识别与探测技术研究与展望

我国因采煤活动造成的采空区总量大、范围广,针对采空区煤自燃高温点的有效识别与探测是煤矿安全生产的重要保障。从采空区煤自燃发生过程、高温点的形成运移特点概述了采空区高温点的生成演化特性,为采空区煤自燃高温点的有效识别与探测提供基础理论支撑。围绕地下直探技术、地表及空天探测技术的基本原理、研究进展以及现场实际应用效果,从可靠性、稳定性等方面进行多元比较,剖析现有煤自燃高温点识别探测技术的适用性。针对探测中存在的实际难点,拓展分析了矿井声波温度信息探测、基于量子技术的热源探测、毫米雷达波探测技术等新兴技术的研究现状和应用潜力,进一步推动采空区隐蔽火源精细化探测技术发展创新。通过对现有技术的综合性研判及新兴技术的前瞻性思考,展望了煤自燃隐蔽火源探测技术的未来发展趋势,结合当前物探技术和多元信息融合理论的发展趋势,提出了采空区高温点动态运移智能可视化系统构想,从“空-天-地-孔”的综合化分时分区多维探测模式应用、“特征获取-场景仿真规划-动态决策”逐级时空演化数字孪生模型两方面阐述了矿井开采全生命周期平台建设的现实意义。通过该构想的逐步实施,为实现采空区隐蔽火源的高效识别预测和矿井智能化建设提供新的决策思路。

不同风速和高温点下采空区瓦斯分布规律研究

为了研究不同风速和采空区不同位置存在高温点时的瓦斯运移规律,采用了自建的采空区模拟实验台,分别对工作面风速为0.2、0.6、1.0 m/s以及采空区进、回风侧有、无煤自燃时的瓦斯运移规律进行研究。得出:随着工作面风速的增加,采空区各测点的瓦斯浓度均有所降低,采空区中的瓦斯爆炸危险区域面积也逐渐变小;采空区进、回风侧高温点附近区域瓦斯浓度均明显增加,瓦斯爆炸危险区域比常温时也有所增加且增加幅度与竖直方向的高度呈反比关系。

一种识别NOAA/AVHRR数据异常高温点方法的研究

近年来,极轨气象卫星(NOAA)的应用范围已由气象扩展到海水温度、海冰、水涝灾害、森林火灾和草地火灾等方面的监测,植被宏观监测及城市热岛现象研究等广阔领域,应用技术正向高水平发展,其目标是:定量化应用研究的开展,如农作物估产研究等;提高宏观监测精度和准确率的各种方法的研究和应用。

煤仓自然发火过程高温点运移规律试验研究

为得到煤仓自燃过程中高温点运移规律,预防煤仓自然发火事故的发生,运用漏风场和结构相似的大型煤低温自然发火试验台测试了松散煤体升温过程中高温点移动规律,并提出了"定期清理、降温减氧、监测监控"的综合防治措施。结果表明:高温点首先出现在煤仓高度3/5处,然后逐步在中心轴向着煤仓下部进风侧移动,同时沿着垂直中心轴朝东南向转变,最终停留在距进风侧较近的煤仓下部并向着煤仓边缘空隙率更大的位置发展。在低温阶段(100℃以内)、风量小于0.6 m3/h时,高温点在中心轴方向下降幅度更大;在高温阶段,高温点未随着风量的增大发生移动。

巷道煤柱高温点分布规律及五区定位法的研究

在煤矿巷道发生自燃时,准确确定火源位置是救灾关键,为了深入研究火源定位机理,根据高温在煤柱中热传导规律,总结了巷道自燃后温度分布的可能5种情形,采用流体动力学数值模拟软件Fluent研究巷道自燃后温度场和温度曲线图的分布,提出了煤柱自燃"五区定位法",为当前煤矿现场救灾时确定火源点、实施打钻注浆灭火提供技术指导。

粉砂岩失稳过程的红外高温点聚集异常

临破裂岩石热图像存在高低温区域空间分异,为定量研究岩石红外温度场的高温区空间分布聚集程度变化特征,进行了粉砂岩单轴压缩下的红外监测实验.先以红外温度场的第95百分位数为高温阈值,识别、提取高温点;又结合点密度样方分析法,以扩散系数定量衡量红外高温点的聚集程度,重点对粉砂岩加载过程中红外高温点聚集程度变化特征进行了研究.结果表明:加载过程中,粉砂岩红外温度场高温点扩散系数的波动性较弱、递增趋势明显,阶段特征表现为快-慢-快的反"S"型变化;其中,在塑性-峰后破坏阶段,红外高温点扩散系数的快速升高特征可作为岩石失稳的异常前兆,该前兆稳定出现,频率可达80%.

汽车轮胎温度场高温点域的理论分析与建构

通过对轮胎稳态温度场的理论分析,建立了轮胎温度场高温点域的概念,并通过实例计算,对轮胎温度场高温点域进行了量化描述。提出在轮胎温度场高温点域埋设微型温度传感器将有助于人们准确掌握轮胎生热和温升情况,避免轮胎在其临界温度下高速运转,防止汽车“爆胎”现象发生。

采空区高温点位置确定的计算机模拟分析

本文重点介绍了利用计算机模拟解算采空区非稳定温度场的原理与方法。以平顶山矿务局高庄煤矿23040(Ⅱ)工作面为例,模拟分析了该工作面出现自燃征兆时的采空区煤温分布状态,为确定采空区高温点位置提供了定量化依据。

采空区隐蔽火源或高温点的探测技术

煤矿发火的火源位置或高温点，在现场很难确定。人们经过各种尝试，认为其中测气法是一种值得推荐的实用性较强的方法。

新景煤矿15011工作面采空区高温点范围确定

及时准确的判定工作面采空区高温点范围,对于矿井经济有效的采取有针对性的措施以及火灾、瓦斯爆炸等事故防治具有重要意义。新景煤矿15号煤层为Ⅱ类自燃倾向煤层,工作面次级褶曲构造发育,回采过程中受构造等影响推进缓慢时,易发生煤层自燃。根据现场实际情况结合理论分析,确定了15011工作面高温区域范围,为矿井下一步采取措施提供了理论指导,并为相似条件下采空区高温点确定提供一定的借鉴。

基于红外图像的高温点定位跟踪算法研究

提出一种基于红外图像的高温点定位跟踪算法,并将该算法实现于基于FPGA和红外探测器技术的智能消防头盔中,通过红外探测器收集火场温度图像信息,实现火场高温点的定位与跟踪,并通过所获取的高温点位置进行信息共享,以有效提高协同灭火战斗能力,及时高效地扑灭火灾。实验结果表明,基于该算法实现的智能消防头盔能够达到较为良好的高温点定位效果,且在搜寻过程中具有较小的目标偏移距离和较短的目标搜索时间,高温点位置判断的准确率相对较高,能够为灭火指挥与救援战斗提供有效而可信的辅助信息。

深度隐藏高温点防灭火治理技术研究与应用

本文通过对柴里煤矿自燃发火现状分析,指出了深度隐藏高温点的特点,提出了深度隐藏高温点治理技术原理和特点,通过实例证明该技术治理效果好,能有效解决矿井在治理自燃发火出现的新问题,对矿井深度隐藏高温点治理有较高推广价值。

综放工作面回撤期间局部高温点治理

112综采放顶煤工作面在正常回采过程中,未发生自然发火现象。但在工作面回撤时,由于回撤时间过长、收尾速度过慢,采空区出现CO浓度异常情况,局部出现高温点。通过分析CO浓度异常的原因,制定治理思路,采取加强观测、建密闭墙、灌注惰性气体等措施,顺利的实现了工作面的回撤,保证了矿井的安全生产。

回采工作面高温点处理方法

本文主要介绍了徐州矿务局大黄山矿在不影响生产的情况下,采用注入阻化剂法、调整回采线法(加快高温点处回采速度)、调整风量法处理回采工作面的采空区和煤壁高温点的经验。其中调整回采线法是采煤与防火有机结合起来的措施。特别是接替紧张、自然发火严重的矿井,采用以上两种方法优点更为突出。以上三种方法在本矿应用取得了成功,不但保证了工作面正常生产,而且使本矿在防火方面由被动转为主动。

处理931上分层停采线高温点的实践

介绍 931上分层停采线出现高温点的原因及经过, 并阐述了处理高温点的方法, 在特殊地质条件下防灭火获得了成功经验。

底分层回采面高温点成因分析与综合治理

分析了底分层工作面高温点的起因,提出了综合治理技术措施,使高温得到了控制并渐渐消除,保证了矿井的安全生产。对类似条件下的矿井防灭火具有借鉴意义。

采空区高温点判断原理及治理一氧化碳超限技术

青岗坪煤矿42106工作面末采挂网时出现CO气体严重超限,正确分析CO气体的来源和采空区高温点的位置,对迅速治理CO超限,保障矿井的安全至关重要。本文介绍了高温点位置的原理,分析了科学注氮治理CO气体超限的方法和效果。

九龙矿152_下13轻放工作面高温点处理经验

采取有效措施,治理九龙矿152下13轻放工作面高温,消除安全隐患,保证了安全生产。

“三软”地层巷道高温点形成机理及防治措施

该文通过对历次巷道自然发火事故进行总结、归类、分析 ,逐步认识和掌握“三软”地层巷道发火的基本规律 ,可以预测巷道高温点和自然发火点的准确位置 ,便于及时采取有效的防范措施 ,降低巷道高温点的发生频率。