淺埋自燃厚煤層綜放開采防滅火技術研究.pdf

1、煤炭自燃火災是威脅煤礦安全生產的五大重大災害之一,我國煤炭增長速度不斷創(chuàng)新高,煤炭企業(yè)每年因火災造成人員的重大傷亡、經濟的巨大損失和煤炭資源浪費,同時導致嚴重的環(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,生命財產安全受到前所未有的威脅,阻礙煤炭市場環(huán)境的科學發(fā)展,對社會穩(wěn)定帶來極大的影響。煤炭自燃防治的關鍵是自燃的早期預測和危險區(qū)域的判定。制定科學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)火的機理、綜放面自燃影響因素進行了闡述和分析的基礎上,采用理論分析、現(xiàn)場實測和數值模擬相結合的方法,以井下實測數據為基礎,理論分析、煤層自燃特性實驗研究和FLUENT軟件數值模擬為先導,通過對16＃煤層自燃特性實驗及預測預報指標的測定,確定自燃預測預報指標氣體為CO和C2H4。通過結合束管監(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)火預測預報系統(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、危

3、險區(qū)域判定、漏風對采空區(qū)自燃影響及1604工作面自燃危險性等進行分析研究。通過建立采空區(qū)多空介質CFD模型,結合現(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的變化規(guī)律劃分的采空區(qū)自燃“三帶”,與用FLUENT軟件數值模擬采空區(qū)漏風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)火的最低推進度為1.47m/d。CFD技術為采空區(qū)自燃危險區(qū)域預測預報技術開辟了新的預測方法。
　　在理論研究、現(xiàn)場實測、煤層自燃特性實驗、數值模擬和現(xiàn)場大量實踐經驗總結的基礎上,結合礦井實際條件,研究提出一套以注氮防滅火技術、注復合膠體防滅火技術及堵漏風和均壓通風防滅火技術等為一體的適合16＃煤層自燃綜合防治技術體系,為確保不影響高產高效安全生產,為淺埋厚煤層綜放工作面和類似礦井安全平穩(wěn)生