煤层露头自燃火灾演化规律数值模拟研究

为解决煤层露头自燃所引起的资源浪费和环境污染,以新疆台勒维丘克煤层露头为研究对象,采用数值模拟方法研究煤层露头在火风压、火风压及外部风压作用下的自燃演化规律,为治理火区和保护环境提供依据。研究表明:火风压作用下,风流最大流动速度0.729 m/s,火风压最大达到170.2 Pa;火风压与外部风压联合作用下,煤层露头动力系统是负压通风系统,在漏风速度为0.2 m/s时,研究5个典型位置的温度、氧浓度、速度及压力的变化规律;并分析孔隙率、漏风速度对煤层露头自燃火灾的影响,说明大孔隙和漏风供氧为火灾大规模发展提供有利条件。研究成果对治理火区及保护生态环境奠定坚实基础。

神府煤田煤层自燃研究

根据对神府煤田休罗纪煤层自燃区的详细观察和分析,论述了煤层自燃的特征,确定了煤层自燃的时代,进一步讨论了煤层的自燃机理和最终自燃范围,认为本区煤层自燃主要受古地貌、古气候和低的煤变质程度以及惰质组的高含量等因素的影响,且惰质组是煤层自燃的关键和导火物质。煤层自燃是沿露头和垂直露头两个方向进行的,并最终因煤层上覆岩石垮落、塌陷堵塞了供氧通道而自行熄灭。煤层自燃区主要是沿古冲沟两侧成带状展布。这为生产上查明煤层自燃范围提供了理论和实际依据。

露头煤层火区自然通风机理研究

为了得到露头煤层火区自然通风的机理,通过对露头煤层火区自然通风系统的剖析推理,得知火区自然通风包含通过火区和不通过火区两类通风线路。数值模拟结果表明:火风压与自然风压共同作用为火区提供通风动力;气体的运动符合能量守恒定律、达西定律(进风通道)和布西涅斯基窄缝流体运动规律(回风通道),并推导得到了气体运动参数方程。

露头煤层自燃相似实验研究及热释放速率计算

为了研究露头煤层自燃发火过程以及判定火灾发展状态与趋势,自主设计了露头煤层自燃过程相似模拟系统实验装置。通过分析相似模拟实验数据,得到火区气体CO_2,CO,O_2体积分数与温度之间的变化关系具有良好的相关性,可作为判定火灾状态的标志性气体,并拟合出O_2体积分数与温度之间的关系方程。根据氧消耗原理及相关理论,得到了煤在干燥环境中阴燃状态下的热释放速率简化关系方程,为煤田火灾的研究和防治提供了参考依据。

巨厚红层下厚煤层露头区开采防水煤柱留设

为了探究东滩煤矿规划设计的七采区巨厚侏罗系红层下山西组厚煤层露头区开采防水煤柱留设问题,选择典型的露头区附近6个钻孔围成的区域进行了系统分析,绘制了侏罗系厚度和3上煤层顶板到侏罗系红层底部间距等值线。在此基础上,建立了典型3上煤层开采的工程地质剖面图,采用类比分析和相关规范以典型钻孔为例对巨厚红层下开采厚煤层防水煤岩柱留设进行了探讨。

煤层露头火灾综合治理技术分析研究

通过对我国某矿一号井A8煤层露头火区特点的分析,采用同位素测氡法确定了火区高温区域,并结合现场实际情况,采用封堵漏风通道、注入复合胶体、爆破和剥离等综合治理技术,治理火区效果显著,地表温度基本达到常温水平,地表没有任何有毒有害气体。同时,火区的温度也得到了有效控制,多数钻孔温度低于100℃,符合相关灭火要求。

森达煤矿倾斜煤层瓦斯压力与倾斜长度关系

为揭示倾斜煤层瓦斯压力与倾斜长度的关系.采用数学分析和实践相结合的方法,推导出倾斜煤层瓦斯压力与倾斜长度的关系的一维稳定流动的瓦斯渗流方程,利用方程式反推得到瓦斯压力为0.74 MPa时的煤层倾斜长度.研究结果表明:通过理论计算和现场实测结果对比,该方程式预测瓦斯压力达到0.74 MPa时煤层倾斜长度与实测值相差不大,因此该关系式具有推广使用价值.研究结论初步从理论上进一步完善了煤层瓦斯压力的计算方法,有助于对煤矿瓦斯事故的预防与控制.

探究高分子胶体防灭火技术的原理及发展现状

主要介绍了胶体防灭火材料的特性、防灭火特点及作用机理,突出其相对于以往防灭火技术的优点,分析了我国现阶段矿井煤炭自燃发生的背景概况及所采用的胶体防灭火技术的实际应用情况,并介绍了效果检验的2种方法。

三维地震勘探解释煤层地质异常体的应用

三维地震勘探在控制煤层赋存形态方面已取得了令人满意的效果,但矿井高产高效地质保障系统需要准确圈定“无煤带”、陷落柱、老窑采空区、煤层露头等地质异常体。通过河北、辽宁、河南等地煤矿采区三维地震勘探实例,介绍了确定煤层地质异常体采用的方法:结合钻孔资料进行正演地震模型试验．掌握地质异常体地震剖面特征,进行三瞬处理,研究振幅异常与地质现象的对应关系,更重要的是在地震资料解释方面,要充分利用已知地质资料,依据各种地质现象在地震时间切片(垂直切片和等时切片)、顺层切片、方差体切片上的识别特征解释各种地质异常体。

地震勘探技术在解释地质异常体的应用分析

地震勘探技术在控制煤层赋存形态方面有高于其它物探方法的优势,尤其在准确圈定小窑采空区、岩浆岩侵蚀、煤层露头、火烧区及冲刷带、陷落柱等地质异常体方面已取得了很好的效果,对煤矿产业的生产和建设都起到了举足轻重的作用。本文通过河北、新疆和山西等地煤矿采区三维地震勘探实例介绍了如何根据地震时间剖面表现的不同特征来确定和解释各种煤层地质异常体,并取得了良好的地质成果。

二、三维地震勘探方法在新疆奥塔北井田的应用

奥塔北井田煤层多、埋藏浅,煤层结构及煤层厚度变化大,存在煤层对比困难、煤层露头难以控制等问题。为此将先期开采区块划分为二维区与三维区,其中二维区采用小道距、小炮距的观测系统,重点控制浅部地层倾角和煤层露头;三维区采用8线8炮、小CDP网格的观测系统,重点解决煤层结构问题。在后期的处理解释中,采用分频处理方法,以提高地震资料中的高频能量;利用波阻抗反演,进行煤层反射波标定,以提高煤层分叉合并与煤层夹矸的分辨能力。奥塔北井田先期开采区块勘探实例表明,二维与三维地震互补的勘探方法,对控制煤层露头、解释煤层分叉合并、确定煤层结构与煤层间关系等地质现象,具有较好的勘探效果。

三维地震勘探技术在新疆某矿区煤层露头预测中的应用

为详细分析新疆某矿区的煤层露头情况,采用三维地震勘探方法进行煤层露头预测.利用先进的数字地震仪器设备采集野外资料,根据"高信噪比、高分辨率、高保真度"的原则进行了资料处理.根据煤层底板发育的反射波与新生界底界面不整合面的相交位置,并结合地震反演剖面进行煤层露头信息解译,解译结果得到了钻探结果的有效验证.研究表明:利用三维地震勘探技术在该矿区进行煤层露头预测具有可行性.

对淮南巨厚松散层含水层下提高回采上限的探讨

为提高煤层回采上限,解放呆滞煤量和煤层安全开采,基于顾桥煤矿北二采区的地质工作,分析承压松散层含水层下覆岩破坏特征,查明工作面“两带”发育高度,最终确定:I类区块留设60~100 m安全煤岩柱,Ⅱ类区块留设20~40 m安全煤岩柱。按淮南煤田部分矿区常规防水煤岩柱80 m留设比较,Ⅱ类区块缩小40~60 m防水煤岩柱,初步估算解放呆滞煤量约1.80 Mt。

等值线分割法在地质勘查中的应用

为了获得勘查区内地质构造的详细资料,确定和判断断层及煤层露头位置,通过采用等值线分割法,应用于地质"三边"工作中,并结合其他资料绘制煤层底板等高线图,为分析和认识煤层底板形态提供了一种全新的思路和方法。

高密度电阻率法在探测煤层露头中的应用

新 疆 含 煤 地 层 具 有 地 层 倾 角 大 、煤 层 厚 度 较 大 、上 覆 第 四 系 厚 度 薄 等 特 点 ,适 宜 用 高 密 度 电 阻 率 法 追 踪 煤层 露 头 。新 疆 煤 田 地 质 局 物 测 队 使 用 复 合 对 称 四 极 剖 面 法 、联 合 剖 面 法 和 中 间 梯 度 法 等 方 法 ,在 拜 城 县 梅 斯 布 拉 克矿 区 探 测 煤 层 露 头 的 隐 伏 位 置 ,收 到 了 很 好 的 效 果 。

露头区工作面边界防水煤岩柱留设方法

针对露头区工作面回采受边界含水层威胁需留设防水煤(岩)柱的问题,以多伦协鑫1708-1工作面为例,通过现场实测与理论分析相结合的研究方法,确定了浸入体含水层边界、工作面边界防水煤(岩)柱留设宽度和开采危险区域。结果表明:1708^(-1)工作面在距第一开切眼0~530、530~729 m范围和距第二开切眼0~799 m范围内的防水煤(岩)柱留设宽度分别为55.7、48.3、72.2 m;1708^(-1)工作面开采危险区域为距第一开切眼578~660 m范围和停采线往北232 m范围内。工作面开采具有突水危险,采用注浆改造浸入体含水层或工作面搬家可预防突水事故的发生。