浅埋深首采工作面采空区“三带”分布规律下载

weixin_39821228 2020-10-02 02:00:39

以青龙寺煤矿首采工作面5-20101工作面为背景,采用理论研究、数值模拟和现场实测对其采空区"三带"分布规律进行了研究。研究结果表明:在工作面开采后,根据采空区内压力分布情况,将采空区垮落带划分为自然堆积区、破碎堆积区和重新压实区,这三区与采空区自燃"三带"存在基本对应关系;工作面回风侧氧浓度出现较大波动,但总体呈下降趋势,主要是由于受工作面采动影响,出现大量采动裂隙,这些裂隙与地表联通,造成工作面采空区漏风,受地表大气压影响,采空区内氧浓度发生变化。
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以青龙寺煤矿首采工作面5-20101工作面为背景,采用理论研究、数值模拟和现场实测对其采空区"三带"分布规律进行了研究。研究结果表明:在工作面开采后,根据采空区内压力分布情况,将采空区垮落带划分为自然堆积区、破碎堆积区和重新压实区,这三区与采空区自燃"三带"存在基本对应关系;工作面回风侧氧浓度出现较大波动,但总体呈下降趋势,主要是由于受工作面采动影响,出现大量采动裂隙,这些裂隙与地表联通,造成工作面采空区漏风,受地表大气压影响,采空区内氧浓度发生变化。

浅埋深大采高工作面采空区漏风严重,为了准确划分采空区煤自燃危险区域,确定了划分采空区自燃"三带"参数指标;通过N15201工作面自燃"三带"现场观测并与数值模拟相结合,对N15201工作面自燃"三带"进行了划分;依据实验室煤样检验结果和自燃"三带"划分结果,得到防止N15201工作面采空区自燃的极限推进度。

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。

以青龙寺煤矿浅埋深5-20101工作面为背景,采用理论研究和现场实测对其采空区“三带”分布规律进行研究,研究结果表明:在工作面开采后,根据采空区内压力分布情况,将采空区垮落带划分为自然堆积区、破碎堆积区和重新压实区,这三区与采空区自燃“三带”存在基本对应关系。根据采空区“三带”测试结果,得出当工作面最小安全推采速度为9.5 m/d。在工作面回采过程中,可采用注浆防灭火、注氮防灭火、堵漏防灭火和喷洒阻化剂等防灭火技术措施,减少向采空区内漏风量,降低采空区遗煤周围氧气浓度,进而保证工作面安全回采。

为防治浅埋深综放工作面采空区遗留煤炭自燃,对路天煤矿L型综放工作面的煤层赋存与开采技术条件、煤质特征、煤的自燃特性和自燃标志性气体与指标优选进行了系统研究。为治理采空区自然发火,先后实施了在工作面隅角挂挡风帘、垒沙袋墙、合理配备风量等初步防治措施和改变工作面通风方式由抽出式负压为压入式正压,以及在地面沉陷区实施填埋碾压、铺塑料薄膜封闭的专项防治措施。结果表明,采用地面填埋碾压和铺塑料薄膜封闭的专项防治措施后,采空区CO体积分数由39×10-6降低到了7.5×10-6以下,O2体积分数由17.8%降低到了5%以下,实现了浅埋深自燃厚煤层L型综放工作面的安全生产。

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