淺埋自燃厚煤層綜放開采防滅火技術(shù)研究.pdf

1、煤炭自燃火災(zāi)是威脅煤礦安全生產(chǎn)的五大重大災(zāi)害之一,我國煤炭增長速度不斷創(chuàng)新高,煤炭企業(yè)每年因火災(zāi)造成人員的重大傷亡、經(jīng)濟(jì)的巨大損失和煤炭資源浪費(fèi),同時導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)平衡的破壞,威脅著人與自燃和諧共處的格局,生命財(cái)產(chǎn)安全受到前所未有的威脅,阻礙煤炭市場環(huán)境的科學(xué)發(fā)展,對社會穩(wěn)定帶來極大的影響。煤炭自燃防治的關(guān)鍵是自燃的早期預(yù)測和危險(xiǎn)區(qū)域的判定。制定科學(xué)合理的綜合防滅火系統(tǒng),并采取行之有效的防滅火措施。
　　論文從淺埋自燃厚

2、煤層自然發(fā)火的機(jī)理、綜放面自燃影響因素進(jìn)行了闡述和分析的基礎(chǔ)上,采用理論分析、現(xiàn)場實(shí)測和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,以井下實(shí)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),理論分析、煤層自燃特性實(shí)驗(yàn)研究和FLUENT軟件數(shù)值模擬為先導(dǎo),通過對16＃煤層自燃特性實(shí)驗(yàn)及預(yù)測預(yù)報(bào)指標(biāo)的測定,確定自燃預(yù)測預(yù)報(bào)指標(biāo)氣體為CO和C2H4。通過結(jié)合束管監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)和人工檢測等手段,建立較為完善的煤層自然發(fā)火預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)。對綜放面自燃影響因素從工作面回采期間自燃發(fā)火規(guī)律特點(diǎn)、危

3、險(xiǎn)區(qū)域判定、漏風(fēng)對采空區(qū)自燃影響及1604工作面自燃危險(xiǎn)性等進(jìn)行分析研究。通過建立采空區(qū)多空介質(zhì)CFD模型,結(jié)合現(xiàn)場采空區(qū)氣體監(jiān)測和SF6示蹤氣體檢測模擬采空區(qū)流場和漏風(fēng)情況,得出采空區(qū)氣體流場及分布規(guī)律。利用束管監(jiān)測系統(tǒng)分析采空區(qū)氧氣濃度隨工作面推進(jìn)的變化規(guī)律劃分的采空區(qū)自燃“三帶”,與用FLUENT軟件數(shù)值模擬采空區(qū)漏風(fēng)分布情況劃分的采空區(qū)自燃“三帶”基本符合,最終確定采空區(qū)自燃“三帶”范圍寬度15~99m。在保持工作面通風(fēng)量和開采

4、條件不變的情況下,防止工作面采空區(qū)自然發(fā)火的最低推進(jìn)度為1.47m/d。CFD技術(shù)為采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)開辟了新的預(yù)測方法。
　　在理論研究、現(xiàn)場實(shí)測、煤層自燃特性實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合礦井實(shí)際條件,研究提出一套以注氮防滅火技術(shù)、注復(fù)合膠體防滅火技術(shù)及堵漏風(fēng)和均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)等為一體的適合16＃煤層自燃綜合防治技術(shù)體系,為確保不影響高產(chǎn)高效安全生產(chǎn),為淺埋厚煤層綜放工作面和類似礦井安全平穩(wěn)生