“兩進一回”通風工作面采空區(qū)煤自燃區(qū)域分布規(guī)律
發(fā)布時間：2021-09-28 05:19
為研究"兩進一回"通風工作面采空區(qū)煤自燃區(qū)域分布規(guī)律,模擬分析了塔山煤礦8301工作面回采期間不同工況下采空區(qū)氧氣濃度,確定了煤自燃危險區(qū)域并提出相應防滅火措施。結果表明:"兩進一回"通風工作面采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域較大,自燃帶在回采長度為150 m時達到96 m;注氮可大幅度改變采空區(qū)內自燃"三帶"分布,減小采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域。針對"兩進一回"通風工作面,應考慮在采空區(qū)兩側注氮;增加風量可使自燃帶邊界向采空區(qū)深部延伸,且加大其前端距工作面的距離。
【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(02)北大核心
【文章頁數】：4 頁
【部分圖文】：
8301工作面采空區(qū)物理模型
8301工作面回采長度為30、50、60、80、100、150 m時采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖2。由圖2(a）可知，由于風壓作用和采空區(qū)深部鉆孔抽放瓦斯的影響，采空區(qū)內氧氣濃度由左至右逐漸降低，在各風巷與采空區(qū)交界處最高（20.7%），進風巷8301和回風巷5301間距離較短，但仍存在漏風使回風側采空區(qū)氧氣濃度較高。比較圖2(a）～圖2(c）發(fā)現，隨著采空區(qū)變長，自燃帶逐漸變寬，且向工作面方向移動，這是由于“兩進一回”通風系統使采空區(qū)內漏風量變大的影響。為降低遺煤自燃危險性，需采用防滅火技術縮減自燃帶寬度。當回采長度為30～50 m時，進風側、回風側自燃帶寬度大小和增寬速率基本相同，自燃帶變寬幅度與回采長度變長幅度比例為0.5，當回采長度為50～60 m時，自燃帶寬度增寬速率突然變大，進風側自燃帶變寬幅度與回采長度變長幅度比例為1.8，比回采長度為30～50 m時高出260%，當回采長度>60 m后，自燃帶變寬幅度減小，但都大于28 m，在回采長度為150 m時達到96 m，嚴重威脅井下安全，說明回采長度>50 m后，自燃帶增寬速率變大，煤自燃危險區(qū)域變大，遺煤自燃危險性變大，存在較大安全隱患。3.2 注氮量對采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域的影響
為研究不同注氮量下采空區(qū)自燃三帶的范圍變化，尋求最佳注氮量，模擬分析了不同注氮量下采空區(qū)自燃“三帶”的變化規(guī)律。回采長度為80 m時注氮量為0、2 000、25 00、3 000、5 000 m3/h采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖3。注氮管埋設于2301巷側，可以看出，注氮大幅度改變了采空區(qū)內自燃“三帶”分布，隨著注氮量的增加，采空區(qū)內相同部位氧氣濃度有所降低，自燃帶逐漸變窄，窒息帶逐漸變寬。自燃帶是采空區(qū)內遺煤自燃高發(fā)區(qū)域，自燃帶寬度的減小可大幅度減小采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域。當注氮量2 000 m3/h時，靠近進風巷2301采空區(qū)自燃帶幾乎被消除，但對采空區(qū)中部和回風側氧氣濃度影響較小，防滅火效果不理想。隨著注氮量的增加，靠近進風巷2301和中部采空區(qū)自燃帶被消除，回風側氧氣濃度也有所降低，但仍處于8%～18%之間，有自燃危險性，因此，僅在進風巷2301處設置注氮口不能達到安全需求�；夭砷L度為80 m時注氮量為5 000 m3/h采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖3(f），注氮管分別埋設于2301巷側和5301巷側。由圖3(a）和圖3(f）對比得出，采空區(qū)兩側注氮后，氧氣濃度大幅度降低，自燃帶幾乎被清除，采空區(qū)自燃危險性大幅度降低。因此，8301工作面應考慮在采空區(qū)兩側注氮，注氮量都為2 500 m3/h。3.3 風量對采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域的影響
【參考文獻】：
期刊論文
[1]晉牛礦1303綜放面采空區(qū)注氮方案研究及數值模擬[J]. 賈寶山,汪偉,祁云,孫勇,李守國. 中國安全生產科學技術. 2018(03)
[2]煤層分層前后采空區(qū)自燃“三帶”的數值模擬[J]. 文虎,張澤,趙慶偉,劉文永,郭軍. 煤礦安全. 2017(03)
[3]不同風量下采空區(qū)自燃三帶判定及防滅火技術[J]. 段春生,雷炎云,李世雄,許金鐘,徐永亮. 煤炭科學技術. 2015(01)
[4]U型通風采空區(qū)注氮參數優(yōu)選[J]. 何宗禮. 中國安全生產科學技術. 2013(07)
[5]綜放工作面連續(xù)注氮下采空區(qū)氣體分布及“三帶”變化規(guī)律[J]. 吳玉國,鄔劍明,張東坡,周春山. 煤炭學報. 2011(06)
[6]綜放采空區(qū)空間自燃三帶劃分指標及方法研究[J]. 謝軍,薛生. 煤炭科學技術. 2011(01)
[7]高瓦斯礦井孤島綜放采空區(qū)遺煤自燃綜合防治技術[J]. 呂文陵,楊勝強,徐全,程濤,黃金,何磊. 中國安全生產科學技術. 2010(05)
[8]礦井防滅火技術現狀及研究進展[J]. 秦波濤,王德明. 中國安全科學學報. 2007(12)
碩士論文
[1]綜采面“U+L”兩進一回通風系統采場瓦斯運移規(guī)律模擬研究[D]. 蘆倩.太原理工大學 2010
本文編號：3411318
【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(02)北大核心
【文章頁數】：4 頁
【部分圖文】：
8301工作面采空區(qū)物理模型
8301工作面回采長度為30、50、60、80、100、150 m時采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖2。由圖2(a）可知，由于風壓作用和采空區(qū)深部鉆孔抽放瓦斯的影響，采空區(qū)內氧氣濃度由左至右逐漸降低，在各風巷與采空區(qū)交界處最高（20.7%），進風巷8301和回風巷5301間距離較短，但仍存在漏風使回風側采空區(qū)氧氣濃度較高。比較圖2(a）～圖2(c）發(fā)現，隨著采空區(qū)變長，自燃帶逐漸變寬，且向工作面方向移動，這是由于“兩進一回”通風系統使采空區(qū)內漏風量變大的影響。為降低遺煤自燃危險性，需采用防滅火技術縮減自燃帶寬度。當回采長度為30～50 m時，進風側、回風側自燃帶寬度大小和增寬速率基本相同，自燃帶變寬幅度與回采長度變長幅度比例為0.5，當回采長度為50～60 m時，自燃帶寬度增寬速率突然變大，進風側自燃帶變寬幅度與回采長度變長幅度比例為1.8，比回采長度為30～50 m時高出260%，當回采長度>60 m后，自燃帶變寬幅度減小，但都大于28 m，在回采長度為150 m時達到96 m，嚴重威脅井下安全，說明回采長度>50 m后，自燃帶增寬速率變大，煤自燃危險區(qū)域變大，遺煤自燃危險性變大，存在較大安全隱患。3.2 注氮量對采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域的影響
為研究不同注氮量下采空區(qū)自燃三帶的范圍變化，尋求最佳注氮量，模擬分析了不同注氮量下采空區(qū)自燃“三帶”的變化規(guī)律。回采長度為80 m時注氮量為0、2 000、25 00、3 000、5 000 m3/h采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖3。注氮管埋設于2301巷側，可以看出，注氮大幅度改變了采空區(qū)內自燃“三帶”分布，隨著注氮量的增加，采空區(qū)內相同部位氧氣濃度有所降低，自燃帶逐漸變窄，窒息帶逐漸變寬。自燃帶是采空區(qū)內遺煤自燃高發(fā)區(qū)域，自燃帶寬度的減小可大幅度減小采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域。當注氮量2 000 m3/h時，靠近進風巷2301采空區(qū)自燃帶幾乎被消除，但對采空區(qū)中部和回風側氧氣濃度影響較小，防滅火效果不理想。隨著注氮量的增加，靠近進風巷2301和中部采空區(qū)自燃帶被消除，回風側氧氣濃度也有所降低，但仍處于8%～18%之間，有自燃危險性，因此，僅在進風巷2301處設置注氮口不能達到安全需求�；夭砷L度為80 m時注氮量為5 000 m3/h采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖3(f），注氮管分別埋設于2301巷側和5301巷側。由圖3(a）和圖3(f）對比得出，采空區(qū)兩側注氮后，氧氣濃度大幅度降低，自燃帶幾乎被清除，采空區(qū)自燃危險性大幅度降低。因此，8301工作面應考慮在采空區(qū)兩側注氮，注氮量都為2 500 m3/h。3.3 風量對采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域的影響
【參考文獻】：
期刊論文
[1]晉牛礦1303綜放面采空區(qū)注氮方案研究及數值模擬[J]. 賈寶山,汪偉,祁云,孫勇,李守國. 中國安全生產科學技術. 2018(03)
[2]煤層分層前后采空區(qū)自燃“三帶”的數值模擬[J]. 文虎,張澤,趙慶偉,劉文永,郭軍. 煤礦安全. 2017(03)
[3]不同風量下采空區(qū)自燃三帶判定及防滅火技術[J]. 段春生,雷炎云,李世雄,許金鐘,徐永亮. 煤炭科學技術. 2015(01)
[4]U型通風采空區(qū)注氮參數優(yōu)選[J]. 何宗禮. 中國安全生產科學技術. 2013(07)
[5]綜放工作面連續(xù)注氮下采空區(qū)氣體分布及“三帶”變化規(guī)律[J]. 吳玉國,鄔劍明,張東坡,周春山. 煤炭學報. 2011(06)
[6]綜放采空區(qū)空間自燃三帶劃分指標及方法研究[J]. 謝軍,薛生. 煤炭科學技術. 2011(01)
[7]高瓦斯礦井孤島綜放采空區(qū)遺煤自燃綜合防治技術[J]. 呂文陵,楊勝強,徐全,程濤,黃金,何磊. 中國安全生產科學技術. 2010(05)
[8]礦井防滅火技術現狀及研究進展[J]. 秦波濤,王德明. 中國安全科學學報. 2007(12)
碩士論文
[1]綜采面“U+L”兩進一回通風系統采場瓦斯運移規(guī)律模擬研究[D]. 蘆倩.太原理工大學 2010
本文編號：3411318
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