自燃“三带”

摘要： 为预防祁南矿综采工作面采空区遗煤自燃,保证工作面安全回采,以61煤层6144工作面为研究对象,采用现场埋设抽气管路、光纤测温系统和热电偶测温系统测定采空区气体成分与温度变化情况,获得采空区自热变化与分布规律。采用FLUENT建立数学模型,对采空区氧气浓度分布规律进行模拟,并将模拟结果与实测结果进行对比验证。结果表明:靠近风巷一侧采空区自燃带范围为13~92 m,靠近机巷一侧为19~118 m;计算出预防采空区自燃的工作面最低推进速度为1.97 m/d。6144工作面采空区数值模拟的“三带”范围总体上与实测结果吻合。

摘要： 为明确高家梁煤矿40101综采工作面采空区遗煤自燃风险范围,采用现场实测和数值模拟相结合的方法,对该工作面采空区自燃“三带”分布规律进行研究。利用束管监测系统监测采空区气体体积分数,结果表明:O_(2)体积分数随采空区深度的增加呈显著下降趋势,二者拟合关系符合Logistic函数规律;CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)等气体体积分数随采空区深度的增加呈显著上升趋势;CO体积分数随采空区深度的增加先升高后降低。综合现场实测和数值模拟结果,40101综采工作面回风巷侧氧化带范围为采空区深19~131 m,运输巷侧氧化带范围为采空区深100~163 m。在不采取其他采空区防火措施的情况下,40101综采工作面最小推进速度为4.08 m/d。

摘要： 为防止近距离煤层群工作面回采后相邻采空区气流互通引起采空区遗煤自燃,以李家壕煤矿31114综采工作面为工程背景,采用现场实测结合数值模拟的方法,对本煤层进风侧、回风侧及上覆采空区氧浓度分布规律进行测定,依据氧浓度分布规律划定了本煤层采空区自燃“三带”分布范围,并给出了工作面安全回采的最小推进度。同时,利用Fluent软件模拟得到煤层群开采上覆采空区氧浓度分布规律,划定了上覆采空区火灾重点防治区域,该区域位于工作面后方50m范围内的上邻近层工作面遗留煤柱,依据遗留煤柱破碎漏风易发火的特征,提出采用地面封堵、隅角封堵、遗留煤柱注浆相结合的综合防灭火技术。

摘要： 针对红会一矿1715综放工作面采空区外因火灾隐患,从时空演化的角度分析了工作面具体冒落情况,优化了工作面采空区孔隙率、渗透率动态分布模型,结合COMSOL数值模拟软件计算了该工作面推进不同阶段采空区三带范围及漏风情况,提出了适宜该工作面的时空联合火灾治理措施。结果表明:总配风量一定情况下,“两进一回”W型通风方式“三带”范围比U型通风方式更小,后者漏风情况更为严峻,自燃发火隐患更大;而采用“两进一回”W型通风方式后,随总配风量增加,自燃三带范围增加且向采空区深部延展,最终确定进风巷风量为300m^(3)/min、辅助通风巷风量为400m^(3)/min的配风方案为该工作面火灾治理期间最佳通风方案,自燃区域最窄;依据时空联合防治技术方案,于1715工作面进行了现场验证,1715工作面外因火灾隐患得到了有效解决,对国内类似火情治理具有重要借鉴意义。

摘要： 为了防止采空区内遗煤氧化积热自燃诱发矿井火灾,以小庄煤矿40201工作面采空区为研究对象,通过现场实测采空区内O_(2)和CO浓度,利用Matlab软件得到O_(2)和CO浓度的分布规律和等值线图,以O_(2)浓度作为自燃“三带”的划分指标,获得试验工作面采空区自燃“三带”的分布范围,将O_(2)和CO浓度进行叠加,确定采空区内高危险区域的范围,并计算了工作面的最大停产整顿时间为7 d。真实、直观地显示出采空区自燃“三带”的分布情况,能够为小庄煤矿采空区防灭火工作的实施提供技术支撑,确保40201工作面的安全回采。

摘要： 针对目前采空区自燃三带实测方法的不便性和局限性,为准确合理地划分采空区自燃三带的范围,构建采空区底板应力分布和自燃危险区域的相互关系,提出以采空区底板应力分布规律直接划分采空区自燃三带的方法并结合实例进行实践验证。以实际工作面为背景,通过运用FLAC^(3D)数值模拟、现场埋管实测和理论分析等方法分析采空区底板应力分布演化规律和自燃危险区域分布特征,得到二者之间的定量关系以及空隙率变化规律。结果表明:采空区底板应力场先后经历应力降低区、应力升高区和应力稳定区,根据走向、倾向应力峰值曲线初步判断采空区自燃三带的范围为:散热带0~89 m,氧化升温带89~190 m,窒息带190 m以外;模拟结果与现场实测划分得到的散热带0~86.4 m,氧化升温带86.4~187 m,窒息带187 m以外有较好的一致性,从而验证了该方法的准确性。

摘要： 针对某矿3801工作面采空区可能存在的煤自燃问题,采用现场测定与理论分析的方法对工作面采空区自燃“三带”进行了研究。研究结果表明:由支架切顶线到采空区25 m为散热带,由采空区内25~125 m为氧化升温带;向采空区125 m范围以外为窒息带。在此基础上,确定工作面最小安全推进速度为3 m/d,并提出了注氮与封堵相结合的采空区煤自燃防治措施。

摘要： 以陕西彬长文家坡矿业有限公司4105综放工作面具有自燃倾向性的4号煤为背景,通过现场实测和理论分析,利用氧气浓度指标和一氧化碳浓度指标对采空区自燃“三带”进行正确的划分,得到了以下的结论:①进风侧散热带为0~52 m;氧化自燃带为52~120 m;大于120 m为窒息带。回风侧散热带为0~3.2 m;氧化自燃带为3.2~41.6 m;大于41.6 m为窒息带。②4105工作面的最低推进速度3.5 m/d为其工作面的安全推进速度;每月的最低推进距离,即安全推进距离为105 m,当工作面每天推采速度大于3.5 m时,采空区的遗煤自燃一般都不会发生,当采面日平均推进度不超过3.5 m时,要采取针对性防灭火措施,可有效防止自然发火的现象发生。

摘要： 针对浅埋近距离采空区下综采面采空区煤层自燃防治,以李家壕煤矿31115工作面为生产技术背景,采用理论分析与现场实测相结合的方式,研究了采空区气体浓度分布特征与采空区自燃"三带"分布范围。研究结果表明:由于上覆采空区气体下泄导致31115工作面采空区O_(2)、CO气体浓度异常,下泄影响范围为采空区100 m以内;工作面进风侧散热带宽度为25 m,氧化升温带宽度为137 m,大于137 m为窒息带;回风侧散热带宽度为21 m,氧化升温带宽度为92 m,大于92 m为窒息带。

摘要： 为准确判定煤矿采空区自燃"三带"的范围,给工作面防灭火技术措施的制定提供支撑,以俄霍布拉克煤矿5106综放工作面为试验工作面,采用现场测试和数值模拟方法,确定了先划分采空区氧化带边界线后再划分自燃"三带"的思路。确定以氧气浓度6%为指标划分氧化带和窒息带的边界,以及以漏风风速0.24 m/min为指标划分氧化带和散热带的边界,进而划分采空区自燃"三带"。研究结果表明,进风侧采空区散热带127.6 m;回风侧采空区散热带121.45 m。该研究结果为5106工作面防灭火技术措施的制定提供了科学依据。

摘要： 本实用新型公开的一种用于采空区自燃“三带”观测的束管监测探头，涉及采空区束管监测技术领域。该束管监测探头包括保护束管的管道，管道端部向上90度折弯，并固定连接有抗压结构；抗压结构包括抗压保护层和抗压固定支架；抗压保护层包括外层保护层以及填充于外层保护层内的抗震减压层；抗压固定支架包括抗压托盘和支撑脚；抗压托盘一侧与管道固定连接，另一侧与抗压保护层固定连接；支撑脚用于支撑抗压结构，为沿抗压托盘周向均布的多个。本实用新型简易实用、抗压程度高、结构稳定性好，结合抗压保护层和抗压固定支架，能极大程度提高结构整体的抗压强度，降低束管实测气体时被上部煤岩垮落或相关因素压坏损伤的风险，安全可靠。

摘要： 本发明公开了一种高应力条件下采空区煤自燃三带划分方法，包括采集基本信息，校核评估及实验评估等三个步骤。本发明一方面可有效实现满足不同地质条件类型的采空区自燃划分评估的灵活性和通用性；另一方面有效的实现对高应力环境下煤层采空区自燃状态判断评估作业的精度和效率，并可实现在实验室条件下进行仿真验证，从而有效降低了劳动强度和工作成本。

摘要： 本发明公开了一种精确实测沿空留巷侧采空区自燃三带的装置及方法，其中在巷道内形成有沿空留巷，在巷道的两侧分别设置有进风巷和回风巷，在进风巷和回风巷之间具有工作面，其特征在于：在进风巷侧沿空留巷设有支护墙体，在支护墙体上每隔一定距离构造有一个采空区气体观测孔，在观测孔内设置有用于测量温度和各种其他数据的测量工具，利用该装置及方法能够大幅提高工作效率，大大缩短预测时间；同时能够做到回收氧气浓度低于百分之五之后的测量工具，回收回来的测量工具可以重复使用，节约成本。

摘要： 本发明涉及矿井三带测定技术领域，具体涉及一种H型通风采空区自燃三带监测装置及方法。包括布设在采空区的顶管监测部分和布设在巷道内的气体检测部分，顶管监测部分包括布置在采空区内的内螺纹保护钢管，内螺纹保护钢管设置有多根，多根内螺纹保护钢管互相连通设置在采空区中部，内螺纹保护钢管内部设置有多根相互连接的外螺纹定位钢管；气体检测部分包括设置在沿空留巷中的束管和保护钢管，束管设置在保护钢管中，在各采样点所在位置分别连通的分支束管与束管连接；束管与抽气泵相连接，抽气泵在主进风顺槽I与主进风顺槽II中间隔设置，抽气泵与分路箱连接，分路箱与气相色谱分析仪相连接。本发明解决现有技术中预先埋设的管道在顶板垮落时容易破损、堵塞、甚至断裂等问题。

摘要： 本发明公开了一种采空区自燃三带测定系统，包括采空区、工作面、井上通向井下的工作面之间设有的进风巷和回风巷，其特征在于：包括光纤测温模块、热电偶测温模块、第一束管监测模块和第二束管监测模块，进风巷和回风巷内均固定设置有光纤测温模块和第一束管监测模块且均通向工作面，光纤测温模块远离工作面的一端通向井上，热电偶测温模块和第二束管监测模块固定铺设在工作面倾向方向且均通向采空区。此系统可提高井下火灾测定的准确性和效率，可更加全面的测量井下各位置的火灾隐患，极大程度的提高了井下的安全，节省了人工成本，极大幅度的增加了经济效益。

摘要： 本发明公开了一种高应力条件下采空区煤自燃三带划分方法，包括采集基本信息，校核评估及实验评估等三个步骤。本发明一方面可有效实现满足不同地质条件类型的采空区自燃划分评估的灵活性和通用性；另一方面有效的实现对高应力环境下煤层采空区自燃状态判断评估作业的精度和效率，并可实现在实验室条件下进行仿真验证，从而有效降低了劳动强度和工作成本。

摘要： 本实用新型公开了一种采空区自燃三带测定系统，包括采空区、工作面、井上通向井下的工作面之间设有的进风巷和回风巷，其特征在于：包括光纤测温模块、热电偶测温模块、第一束管监测模块和第二束管监测模块，进风巷和回风巷内均固定设置有光纤测温模块和第一束管监测模块且均通向工作面，光纤测温模块远离工作面的一端通向井上，热电偶测温模块和第二束管监测模块固定铺设在工作面倾向方向且均通向采空区。此系统可提高井下火灾测定的准确性和效率，可更加全面的测量井下各位置的火灾隐患，极大程度的提高了井下的安全，节省了人工成本，极大幅度的增加了经济效益。

摘要： 本实用新型属于煤矿采空区监控技术领域。涉及一种采空区煤自燃三带快速预埋采样装置，包括预埋设的取气管道；所述取气管道上设有若干个沿其长度方向间隔布置的三通采样头；所述三通采样头包括两个连接端与一个采样端；所述连接端与取气管道连接；所述采样端上设有沿其轴向滑动配合的引导板，所述引导板伸入三通采样头内的一端呈弧形，采样管线从所述取气管道穿入时，所述引导板下滑，采样管线与引导板相抵，在引导板的导向作用下进入采样端。本实用新型通过在三通采样头中设置引导板，利用引导板的导向作用，使管线从取样气管内快变向到达取样点，安装过程通过滑动导向板实现导向功能的开闭，从而控制管线到达预定的取样点，实现快速安装。

摘要： 本实用新型公开了一种采空区自燃三带快速测量装置，属于矿山安全领域，包括检测模块、单片机、传输模块和远程显示装置，所述的检测模块包括温升测量仪、氧气浓度测量仪和风速测量仪，检测模块设置在移动车上，温升测量仪、氧气浓度测量仪和风速测量仪通过导线和单片机输入端连接，移动车上设有定位芯片，摄像头通过导线和单片机连通，单片机通过传输模块和远程显示装置无线连接，传输模块为无线传输接收发射天线，远程显示装置包括显示屏、报警器、指示灯和控制按键。本实用新型随时测量矿洞矿区内部的温升、氧气浓度、漏风风速，方便远程对采空区各个位置进行检测，利于保护测量人员的安全性，方便测量的进行，利于使用。

摘要： 本实用新型公开了一种采空区自燃三带监测装置，包括两个监测箱体，监测箱体包括双层钢制保护箱和电路板，双层钢制保护箱内设置有气样采集装置和气样检测机构，气样采集装置上设置有进气管和出气管，进气管穿过双层钢制保护箱的侧壁后与采空区相连通，出气管与气样检测机构连接，气样检测机构的出气口连接有排气管，电路板上集成有第一控制器和通信模块，第一控制器通过通信模块与井上主控机进行通信，通信模块包括有线通信模块和第一无线通信模块。本实用新型通过将气样采集装置和气样检测机构安装在双层钢制保护箱内，并将双层钢制保护箱固定在采空区，能够减少气样采集装置和气样检测机构的损坏，提高监测装置的使用寿命，保证测试人员的安全。