煤层自燃

摘要： 阜生煤业有限公司基于1105工作面回采前期,采空区漏风量大、采空区监控不到位等导致采空区内遗煤自燃,致使采空区里富含高浓度CO严重威胁着工作面安全高效回采的问题,根据前期回采现状,分析了采空区遗煤自燃原因,采取了“注氮+安装导风装置+安装JSG5型束管监控系统”联合控制防灭火技术,通过5个月实际应用,工作面在后期回采过程中CO浓度控制在0.0016%以下,成功抑制了采空区煤层自燃的发生。

摘要： 针对磁窑沟煤矿10202工作面因受煤层埋深、开采方式、现场生产条件等综合因素影响,造成工作面在回采过程中存在大量漏风,易引起工作面采空区遗煤氧化自燃的问题,采用高强复合发泡材料对各漏风地点进行注浆封堵。现场应用实践结果表明,采取措施后,工作面整体漏风量由原来的130 m^(3)/min下降至64 m^(3)/min,地表裂缝漏风量由原来的95 m^(3)/min降低至25 m^(3)/min,工作面漏风量得到有效控制,对防治采空区遗煤自燃起到很好的抑制作用。

摘要： 常村煤业为保证1103综采放顶煤工作面在采煤期间不受火灾威胁,采用工作面束管监测系统对煤层自燃情况进行预测预报,结合风量控制、惰性气体充填、阻化剂喷洒、端头封闭等防灭火技术综合治理后,监测到1103工作面回采过程中采空区一氧化碳浓度在78×10^(-6)左右,回风隅角一氧化碳浓度在25×10^(-6)左右,在采煤期间未监测出煤层自燃预兆,综合防灭火技术应用效果较好。

摘要： 废弃煤层自燃在我国废弃煤矿中广泛分布,大量数据证明通过单一方法勘查不能准确查明自燃区燃烧状况。在山西宁武煤田废弃矿山治理过程中,为了准确查明自燃区燃烧状况,本次工作综合应用了热红外遥感、高精度磁测、地面活性炭氡气测量和钻探验证的方法,通过对多种物探勘查方法取得的成果进行对比分析,综合确定了火区的边界和层位。经钻孔验证,综合物探解译的边界和深度是可靠的。此次勘查证明,采用热红外遥感、高精度磁测和地面活性炭氡气测量相结合的方法,能够准确的圈定自燃煤层边界和深度,为废弃矿山自燃区的治理提供了科学依据。

摘要： 为了探究煤层自燃过程对边坡稳定性的影响,以河曲露天煤矿为工程背景,借助于有限差分数值软件FLAC^(3D)模拟再现了煤层不同自燃深度下边坡片帮滑移过程,分析了传统灭火方法在河曲露天矿应用的不足之处,提出了挂网锚喷这一更加适用于河曲露天矿工程特点的边坡防灭火方法。结果表明:露天矿两非工作帮现状边坡安全系数均高于设计规范要求的安全储备系数,满足安全生产的要求;露天矿边坡位移值随着煤层自燃范围的扩大逐渐增加,而安全系数随着煤层自燃范围的扩大而逐渐减小,且均呈二次函数规律;边坡体中应变集中带范围随着煤层自燃程度的增加而逐渐增大,煤层自燃引起的边坡失稳是煤层上部岩体"悬臂梁"损伤渐进累积破断引起的边坡整体滑坡过程。

摘要： 采空区发生煤炭自燃不仅会威胁到工人的安全,还会引发瓦斯爆炸,造成严重后果。注氮防灭火技术作为煤层自燃防治手段之一,可以降低采空区内部氧气的浓度,缩小氧化带范围,降低事故率。本文对红旗煤矿1510辅助巷火区治理工作的成功经验进行总结分析,分析了氮气防灭火作用原理,通过分析1510辅助巷火区注氮方案,观测注氮后的数据,分析注氮前后火区的变化规律,从而得到一套安全可靠的同类型火区的注氮防灭火技术。

摘要： 针对冶坪煤矿存在的煤层自燃问题,结合矿井地质概况,分析了注浆防灭火、注氮防灭火技术措施的应用,再配合火灾监测系统、防火地质图以及合理的采掘安排和技术应用,可以有效提升矿井安全生产水平,对于类似矿井有一定的参考价值。

摘要： 由于古塘煤层自燃,8205综放工作面多次启封密闭,地质条件恶劣,设备损坏严重,未知因素众多。经过监测判断具备启封条件,决定再次启封,进行抢救性生产、停采、回撤。通过现场考量、利弊分析,制定了相应的解决方案,按照挺架、摆架、提溜、顶溜、割刀等关键生产工艺的调整实践,最终使积压近4年之久的整套综放设备全部得以回收利用,实现了安全、高效、快速的生产回撤,圆满完成了计划任务,收到了很好的效果。

摘要： 为了解决不稳定中厚煤层综放工作面防火问题,提高工作面安全性,在对工作面煤层自然发火综合影响因素分析的基础上,实施了漏风管控、注浆封堵、阻燃降燃、监测监控等综合防治措施。地质条件复杂的不稳定煤层中综放工作面采空区防火是关键。实践结果表明,经过对工作面采取综合防发火技术措施后,隅角CO涌出量下降了77%,工作面CO涌出量下降了75%。

摘要： 截至2020年中国煤炭仍占一次能源消费比重为56.8%,仍然占据我国能源主要地位。随着煤炭资源的开采,矿井采空区火灾成为矿井企业安全生产关注对象之一。准确了解采空区自燃“三带”划分对矿井积极预防采空区火灾具有重要意义。国内外学者经行大量研究,李作泉等分析“W”型通风与“U”型通风漏风量,提出了适合“W”型最佳通风方案;尚玮炜等采用O2与CO相结合的方法共同确定自燃“三带”范围;程龙等通过模拟分析采空区应力场确定“三带”范围;王耀强采用数值模拟及现场测试对潜埋深倾斜煤层自燃“三带”进行分析;文虎等采用CFD分析不同抽采条件下采空区氧气浓度分布;赵彤宇等通过测点标记实现“三带”动态分析.

摘要： 介绍小龙潭露天矿煤层自燃情况,分析煤层自燃成灾原因、规律和危害,总结取得成功的防灭火措施,为同类型露天矿煤层灭火提供经验参考.

摘要： 通过对综合治理区及影响区的地质环境现状进行调查分析,评价煤层自燃和采煤塌陷区引发的环境地质问题,评述预期治理区的地质环境综合治理的合理性和必要性.结合治理区及影响区的矿山地质环境现状及存在的主要问题,提出火烧区治理技术研究的措施、方案及建议,切实达到消除煤矿生产安全隐患、减少地质灾害、保护环境、回收资源等目的,为今后的相关工作提供了有力的技术支撑.

摘要： 煤层自燃已经是我国大规模煤矿开采不可回避的问题.在高温环境下的煤矿爆破开采,既涉及到爆破的高温环境也需要改进高温爆破技术,其中认识高温爆破中的工程规律,是解决高温爆破技术的关键.首先对煤层自燃的条件进行了量纲分析,说明了煤层中裂隙对流比热传导更容易诱发煤层自燃;煤体中的破裂场、气流场是煤层自燃的条件,单纯封堵裂缝隔绝空气的方法有短期效果,但地质体因煤层燃烧力学特性改变产生变形和破裂后,会死而复燃.讨论了井工开采诱发煤层自燃的机理以及相关科学问题,对井工开采分析了采空区上方冒落带、破裂带、沉降带与煤层自燃的关系,提出了地表长期封闭覆盖与自适应循环注水相结合的综合灭火方法.进而分析了露天矿开采高边坡稳定性与煤层自燃环境的关系,边坡开挖引起山体变形、开裂,形成破裂场是产生煤层自燃的基本要素.最后,分析了深孔爆破中,爆破技术可靠性中涉及的科学问题,介绍了利用循环水降温的方法.

摘要： 利用煤层自燃程序升温实验装置对煤样进行热解实验,研究察哈素煤矿煤层自燃发火特性.通过研究在自燃升温过程中产生的CO、CH4、C2H4C2H6、CO2等气体随温度的变化规律,在实验和研究的基础上,结合指标气体的优选依据,确定了察哈素煤矿煤层的自燃预报的指标气体,对提高煤炭早期自燃预报的准确度和矿井防火有重要意义.

摘要： 随着矿井开采强度加大,采空区范围不断扩大,通风系统相对复杂化,在一定的漏风供氧的条件下,采空区大量的浮煤自然氧化升温,引起采空区煤层自燃火灾和瓦斯爆炸灾害,严重威胁着煤矿职工生命和国家财产的安全.采空区存在散热带、氧化自然升温带和窒熄带三带,三带范围受回采面供风量和推进速度综合动态影响;随着工作面不断推进,采空区三带范围也动态移动.为准确判断三带的位置,选择在双鸭山分公司东荣二矿首采面进行三带观测,使用光纤分布式温度、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等多种气体的实时在线监测系统,与现有束管系统进行数据对比分析,依照煤炭在不同温度条件下产生气体的种类和多少可以判断煤炭自燃发展的趋势.对采空区内自然发火指标气体分析及对高温火点的定位,取得相关参数,结合实验测得的煤自然发火期和自燃临界参数,可实现对采空区"三带"的划分,并且可对煤层自燃进行预测,为其他工作面安全生产提供可靠的依据.

摘要： 陕西省榆林市神木县地处神府-东胜煤田腹地,境内煤炭资源丰富.随着煤炭资源的大规模持续性开采,神木县矿区形成了大面积的采空区,诱发、产生的采煤沉陷及煤层自燃等地质灾害十分严重.本文介绍了针对神木县采煤沉陷及火烧隐患等灾害治理的工程技术措施,加强科学研究，探索科学的采矿方式，提高采煤技术水平，完善采煤沉陷及煤层自燃的治理技术，并不断地探索新的治理模式是今后防治的主要途径。

摘要： 为分析红柳林矿煤自燃早期气体指标变化规律,通过煤自燃发火试验,得到了包括自然升温、绝氧降温、供风复燃三个阶段O2,CO,C02,CH4,C2H4,C2H6等指标气体的体积分数随温度的变化规律.结果表明:煤体的耗氧速度越大,升温速度越快,CO,CH4,C2H4,C2H6等灾害气体出现的温度大致相同,并且在自燃前期的5个危险阶段体积分数也不同.利用该研究结果,可为现场防灭火工作面提供指导.

摘要： 煤矿采空区的煤层自燃,由于其隐蔽性强,高温点难以确定,空间面积大等特点,给火灾防治带来了很大的困难,通常注胶、注氮等措施的经济成本高、治理时间长.根据液态二氧化碳的物理特性和灭火机理:二氧化碳是惰性气体,注入火区后可降低氧气含量,使火区因缺氧而窒息;液体二氧化碳和固体二氧化碳在汽化和升华过程中,吸收大量的热,使火区温度下降,加快火的熄灭.研究出液态二氧化碳直接灌注防灭火工艺及安全技术措施;高压二氧化碳灭火系统起始压力为5.17Mpa;管道中液态二氧化碳的流速、节点温度和爆震临界公式.通过在白皎矿2024工作面的现场试验,证明在较短的时间内采空区的CO浓度从900ppm降到0ppm,取得很好的效果.

摘要： 本文以综放工作面ZF1802的数据为基础,主要针对煤层自燃和瓦斯涌出安全问题进行研究分析,得出下沟煤矿90m长综放工作面采空区煤层自燃规律、瓦斯涌出量规律,为下沟矿综放工作面安全生产提供依据：(1)空区“三带”的范围为采空区21m以前为不自燃带，21-64m为自燃带，64m以后为窒息带，采空区中部及上隅角采空区“三带”的分界不尽相同；(2)下沟煤矿主采的8号煤层的自然发火期为3-5个月，最短发火期为20-30天，在工作面上隅角（无论是高档普采还是综放工作面）出现一氧化碳，浓度超过0.03%-0.06%，且有继续上升的趋势时，表明采空区遗煤已发生自燃；(3)在ZF1802综放工作面通过上分层采空区开切眼前后，瓦斯涌出量最大，综放面的相对瓦斯涌出量与其绝对瓦斯涌出量却成正相关性，综放面的相对瓦斯涌出量与综放面的产量成负相关性。

摘要： 通过对内蒙古乌达矿区Landsat TM/ETM+多光谱影像的自动混合光谱分析,研究了区域内地物的亚像元组分特征,并将其与温度特征结合进行聚类分析.通过实验发现部分地物组分特征与地表热特征之间存在明显的共生关系,并以此为基础形成的聚类有效地指示出可能的煤火自燃区域,同时较好地排除了沙地、建筑物等虚警点。

摘要： 本发明提供一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统及使用方法。在工作面原有巷道连接的基础上进行联络巷掘进，使区段进风巷及区段回风巷与盘区进风巷及盘区回风巷均构成连接。在工作面安设局部通风机、风筒、风门、风速及气体浓度传感器，在采空区内埋设束管及温度传感器。将风门、局部通风机、各传感器与地面中央智能控制系统进行连接。确定改变工作面风流方向的条件值，当条件值满足时，地面中央智能控制系统的中央处理器会发出指令改变局部通风机及风门的开闭状态，改变工作面风流方向，防止采空区煤炭自燃。如此反复进行，直到工作面开采结束。本方法具有应用简单，投入成本低、操作方便，系统稳定，效果可靠，实用性强等优点。

摘要： 本发明公开了一种易自燃高瓦斯煤层采空区瓦斯抽采与煤炭自燃模拟实验装置，包括U形工作面采煤系统、通风系统、瓦斯系统、抽采系统、数据测试采集系统。U形工作面采煤系统包括进风巷道、回风巷道、工作面、采空区。通风系统包括抽出式通风机及其附件。瓦斯系统包括瓦斯瓶、阀门、压力表、瓦斯供给管路。抽采系统包括瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管道、阀门、流量计、负压传感器。数据测试采集系统包括风速传感器、瓦斯浓度传感器、温度传感器、co传感器、数据采集模块、工控机等。可以真实模拟易自燃高瓦斯煤层采空区瓦斯抽采与煤炭自燃之间的关系，以实现对瓦斯抽放与煤炭自燃的同时测试。

摘要： 本发明公开了一种易自燃煤层工作面停产期间采空区煤自燃防控方法。该方法包括：先按工作面停产时倾向长度将其划分为A1、A2和A3三个灾害防控区段；在A1和A3区段，采取在进(回)风隅角处悬挂混凝土帆布、向支架后方采空区施工高位措施钻孔压注高保水烟气泡沫和冷却电厂烟气惰气、从支架间空隙向采空区插管压注膨胀固化泡沫、悬挂阻燃风筒布包裹支架等措施；在A2区段，在支架间的空隙向采空区后方插管压注轻质固化充填材料形成封堵墙。本发明针对易自燃煤层工作面停产期间各区域煤自燃灾害危险程度不同的特点，提出分区段治理、多措施协同的防控方法，显著提高了煤自燃灾害的防控效率及有效性。

摘要： 本发明提供一种极易自燃煤层开采期间采空区煤炭自燃防治系统及使用方法。在工作面原有巷道连接的基础上进行联络巷掘进，使区段进风巷及区段回风巷与盘区进风巷及盘区回风巷均构成连接。在工作面安设局部通风机、风筒、风门、风速及气体浓度传感器，在采空区内埋设束管及温度传感器。将风门、局部通风机、各传感器与地面中央智能控制系统进行连接。确定改变工作面风流方向的条件值，当条件值满足时，地面中央智能控制系统的中央处理器会发出指令改变局部通风机及风门的开闭状态，改变工作面风流方向，防止采空区煤炭自燃。如此反复进行，直到工作面开采结束。本方法具有应用简单，投入成本低、操作方便，系统稳定，效果可靠，实用性强等优点。

摘要： 本发明公开了一种易自燃高瓦斯煤层采空区瓦斯抽采与煤炭自燃模拟实验装置，包括U形工作面采煤系统、通风系统、瓦斯系统、抽采系统、数据测试采集系统。U形工作面采煤系统包括进风巷道、回风巷道、工作面、采空区。通风系统包括抽出式通风机及其附件。瓦斯系统包括瓦斯瓶、阀门、压力表、瓦斯供给管路。抽采系统包括瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管道、阀门、流量计、负压传感器。数据测试采集系统包括风速传感器、瓦斯浓度传感器、温度传感器、co传感器、数据采集模块、工控机等。可以真实模拟易自燃高瓦斯煤层采空区瓦斯抽采与煤炭自燃之间的关系，以实现对瓦斯抽放与煤炭自燃的同时测试。

摘要： 本发明属于煤炭开采技术领域，具体涉及一种强冲击易自燃煤层回采工作面区段煤柱宽度确定方法，本确定方法针对强冲击易自燃回采工作面并存的区段煤柱冲击和相邻采空区遗煤自燃发火双灾害防控难题，基于区段煤柱冲击危险与其自身宽度的正比关系和相邻采空区遗煤自燃发火危险与区段煤柱宽度的反比关系这一基本认知，通过建立区段煤柱冲击危险性系数与其宽度之间函数关系δr=f(D)和相邻采空区自燃发火危险性系数与煤柱宽度之间函数关系Qr=g(D)，进而确定能够同时满足区段煤柱无强冲击危险和相邻采空区无自燃发火危险的最优区段煤柱宽度，实现强冲击易自燃回采工作面的安全高效生产。本发明原理简单、快捷、可靠、现场应用性强。

摘要： 本发明公开一种用于预防煤层中煤炭自燃的装置，包括煤层，散热部，设置在煤层内，散热部包括若干散热组件，若干散热组件设置在煤层内，若干散热组件连通有散热主管，散热主管位于煤层外，散热组件包括进气管和排气管，任一散热组件的排气管与另一相邻散热组件的进气管对应设置，且任一散热组件的排气管与另一相邻散热组件的进气管连通；驱动部，设置在散热主管上，散热主管通过驱动部进行吸气和排气；注液部，设置在散热主管上，注液部与散热主管可拆卸连接，注液部与进气管连通。本发明能够实现提高对煤层的散热效果，同时降低其散热成本。

摘要： 本发明公开了一种煤层露头自燃及其影响范围的探测方法，通过先获取待探测区域的光学图像和热红外图像；然后基于所述光学图像确定出所述待探测区域的历史自燃点和高热辐射强度干扰因素；然后基于所述热红外图像分辨率网格化所述热红外图像，并获取每一个网格中的热辐射强度值；然后基于所述热辐射强度值确定出对应网格中的温度场突变异常区；最后基于所述历史自燃点、高热辐射强度干扰因素和每一个网格中的温度场突变异常区确定出待探测区域中的自燃点及其影响范围，能够准确探测到煤层露头自燃及其影响范围。

摘要： 本公开涉及一种煤层自燃治理方法，包括：对煤矿地表区域进行观测，确定冒烟点；根据确定的冒烟点划定爆破区域；围绕爆破区域设置临空面；在临空面的四周开设炮孔；在炮孔中放置二氧化碳致裂器；引爆二氧化碳致裂器，形成坍塌区域；对坍塌区域进行表面平整。本公开适用于对煤层自燃现象进行有效治理。二氧化碳致裂器放置在炮孔中进行引爆，爆炸形成的冲击波使爆破区域下方的裂缝和燃烧产生的空洞垮塌，以隔绝氧气阻止燃烧。对坍塌区域进行表面平整，压实坍塌区域地表，以增加密封性，进一步隔绝氧气，实现对煤层自燃现象进行有效治理。

摘要： 本实用新型公开一种煤矿井下钻探防煤层自燃监控灭火装置，包括：孔口插管、孔口注水管、排渣管、排风管、可视化装置、第一CO监测装置和第二CO监测装置。所述孔口插管用于密封插接在钻孔中，所述孔口注水管、排渣管、排风管均连接在所述孔口插管侧壁上，且在使用时所述孔口注水管、排渣管、排风管位于钻孔外部。所述可视化装置连接在排风管上，通过可视化装置可观测到排风中灰尘情况。所述第一CO监测装置设置在钻孔外部靠近钻孔处的位置，以监测钻孔泄露的CO。所述第二CO监测装置设置在排风管的出气端管腔内。本实用新型的这种防自燃监控灭火装置能够及时发现钻孔内CO浓度变化，并及时灭火处理，减少有害气体对现场施工人员的危害。