高瓦斯易自燃煤层采空区瓦斯与自然发火综合防治研究下载

weixin_39820780 2020-10-02 09:30:25

以余吾矿N2202工作面为工程背景,对采空区注入CO2气体进行防治采空区自然发火以及提高瓦斯抽采效率进行研究。结果表明注入CO2气体使得瓦斯浓度梯度向采空区深部移动,并对采空区瓦斯积聚带瓦斯浓度进行稀释。同时致使吸附于煤体中的部分CH4气体被置换出来,在防治采空区自然发火的同时有效提高了水平分支井对采空区瓦斯的抽采率。
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以余吾矿N2202工作面为工程背景,对采空区注入CO2气体进行防治采空区自然发火以及提高瓦斯抽采效率进行研究。结果表明注入CO2气体使得瓦斯浓度梯度向采空区深部移动,并对采空区瓦斯积聚带瓦斯浓度进行稀释。同时致使吸附于煤体中的部分CH4气体被置换出来,在防治采空区自然发火的同时有效提高了水平分支井对采空区瓦斯的抽采率。

阐述了高瓦斯易自燃煤层采空区自燃与瓦斯灾害难题,以N2202工作面为工程背景,通过室内实验、数值模拟和井下工业性试验等手段,研究了注入CO2气体进行防治采空区自燃发火以及提高瓦斯抽采效率综合方法技术。结果说明,CO2气体的注入使得采空区内CH4气体浓度梯度分布向采空区深部移动,采空区中窒息带范围增大,进而减小了采空区氧化自燃的可能性;同时,采空区内原吸附于煤体中的部分CH4气体被置换出来,提高了采空区内游离状态瓦斯浓度,使瓦斯抽采浓度由原平均浓度35.61%增高至49.25%。研究成果为高瓦斯易自燃煤层采空区综合防治提供了一定借鉴意义。

为解决高瓦斯易自燃煤层安全生产过程中的关键难题,结合阳泉矿区石港矿实际情况,利用实验室试验、理论分析和现场实测相结合的方法对高瓦斯易自燃煤层瓦斯与自燃复合致灾机理进行研究。结果表明:高瓦斯易自燃煤体在含瓦斯风流不同瓦斯体积分数条件下,氧化产物总体上呈现"滞缓效应",而在等温条件下,随着CH4体积分数的增加煤自燃氧化产物总体上呈现"抑制效应";立体抽采条件下采空区漏风使得自燃"三带"范围变宽,同时利用高抽巷和尾巷CO体积分数可进行采空区自然发火预测,将自然发火划分为两个阶段;高瓦斯易自燃采空区立体抽采条件下散热带可采用氧气氮气体积比等于0.221来进行划分,自燃带仍可采用氧气体积分数5%来进行划分。

新疆大黄山煤矿属高瓦斯矿井,可采煤层自然发火期3～6个月,属易自燃煤层,受上部采空区发火影响,工作面回撤期间经常发生工作面发火事故,严重威胁矿井安全生产。针对高瓦斯、易自然煤矿工作面回撤防火问题,形成了一套行之有效的措施,为此类工作面回撤提供了技术保障。

耿村煤矿属高瓦斯矿井,煤层具有自然发火的特点,且存在随着开采深度的增加、煤层瓦斯含量逐渐升高的问题。通过对高位抽放巷机理及现场使用数据分析,明确高抽巷的位置布局,并根据煤层易自燃的特点,对高抽巷采取了封闭式抽放、增加防火管路的优化设计,在实现治理瓦斯的同时防止了采空区自燃。

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