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中国遗煤开采现状及研究进展 被引量:59
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作者 冯国瑞 张玉江 +1 位作者 戚庭野 康立勋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期151-159,共9页
我国煤炭开采储采比低,对我国煤炭资源的可持续开发带来严重挑战,而历史原因造成浅部大量优质煤炭资源未能有效采出,形成了遗煤。通过对遗煤储量计算及遗煤开采矿井的统计,分析了我国遗煤储量、储采比、赋存类型、开采特点、遗煤开采研... 我国煤炭开采储采比低,对我国煤炭资源的可持续开发带来严重挑战,而历史原因造成浅部大量优质煤炭资源未能有效采出,形成了遗煤。通过对遗煤储量计算及遗煤开采矿井的统计,分析了我国遗煤储量、储采比、赋存类型、开采特点、遗煤开采研究现状及尚需解决的关键技术问题。研究表明:全国遗煤可采储量约400亿t,初次采出率不高于20%的遗煤可采储量达271.6亿t,占全部遗煤可采储量的67.4%,开采价值巨大;遗煤对储采比的增加率呈现东高西低的趋势,东部地区平均增加95.9%,中西部地区平均增加51%;15个省份进行遗煤开采,其可采储量347.1亿t,约占全国遗煤可采储量的86%;遗煤开采在2006年前后呈现不同趋势,2006年前,88.5%的遗煤开采矿井集中于东部产煤省,2006年后中西部产煤省开始大量进行遗煤开采;在地域上东部遗煤开采矿井占全部的65.82%,山西省占24.1%,可见遗煤开采集中在东部省份以及中部的山西省;遗煤类型可分为整层、分层、块段及复合遗煤4类,块段遗煤分布最广,东西部遗煤主导类型不同,东部以边角煤和保护煤柱为主,中西部则以小煤窑破坏区遗煤为主;遗煤开采研究在遗煤探测技术、遗煤开采理论及技术和遗煤开采灾害防治技术3个方面取得了进展。但遗煤开采是一个复杂的系统工程,在遗煤开采危险源探测、遗煤开采方法、遗煤开采矿压显现规律及岩层控制方法、老空区水、气赋存和运移规律及治理、遗煤开采灾害防治新型材料方面仍需深入研究。 展开更多
关键词 遗煤 复采 储量 储采比 分布
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旧采残煤综合机械化长壁复采的几个问题 被引量:31
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作者 徐忠和 赵阳升 +1 位作者 高红波 弓培林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期33-39,共7页
为解决目前我国大面积旧采残煤如何实现安全复采的问题,通过分析以往我国井工开采煤矿采用房柱式、条带式等旧式采煤方法开采后的残煤资源总量及其埋藏深度,初步得出我国残煤资源总量达802亿t,80%为埋藏深度150 m以浅的残煤赋存基本特点... 为解决目前我国大面积旧采残煤如何实现安全复采的问题,通过分析以往我国井工开采煤矿采用房柱式、条带式等旧式采煤方法开采后的残煤资源总量及其埋藏深度,初步得出我国残煤资源总量达802亿t,80%为埋藏深度150 m以浅的残煤赋存基本特点,以及赋存残煤资源老矿井的采空区瓦斯、水及顶板的赋存特征。并在此基础上提出了旧式残煤长壁综合机械化开采方法、分区布局、采空区积水与积气的分区处置原则与方法。以山西阳城西河煤矿旧采残煤区复采为例,通过太原理工大学研制的大型三维相似模拟试验台,以三维相似模拟的方法,进行了针对旧采残煤综采复采两类工作面布置方法进行的三维相似模拟试验研究,给出了工作面长度方向平行与30°角斜交采空区空巷2种走向布置方式时,旧采长壁复采采场的顶板垮落形态、垮落方式、垮落步距,特别是架前垮落概率和对支架影响的新的特征与规律。得出旧采残煤综合机械化开采工作面长度方向与采空区空巷应成30°以上角度斜交布置,即可顺利实现旧采残煤的综合机械化复采。 展开更多
关键词 旧式采煤法 残留煤炭 水气赋存 综采复采 三维模拟 矿压显现
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复杂条件下遗煤开采岩层控制理论与关键技术研究 被引量:19
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作者 冯国瑞 侯水云 +7 位作者 梁春豪 白锦文 张玉江 王朋飞 贺志宏 马占元 戚庭野 康立勋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期144-149,共6页
为解决我国老矿区资源枯竭,优质稀缺煤种匮乏、矿井服务年限不足等问题,通过理论分析、实验、数值模拟等方法系统研究了我国遗煤储量及类型、复杂条件下遗煤资源开采矿山压力显现规律、岩层控制机理及判定方法、构造充填岩控技术及工艺... 为解决我国老矿区资源枯竭,优质稀缺煤种匮乏、矿井服务年限不足等问题,通过理论分析、实验、数值模拟等方法系统研究了我国遗煤储量及类型、复杂条件下遗煤资源开采矿山压力显现规律、岩层控制机理及判定方法、构造充填岩控技术及工艺装备。取得了以下创新性成果:①首次摸清了我国遗煤储量、分布及类型等,遗煤资源开采可增加我国30%的煤炭储量,其开采将增加主要产煤省的煤炭储采比,提出了遗煤资源开采急需解决的技术难题;②揭示了复杂条件下遗煤开采的"应力场-结构场-变形场"时空演化与矿压显现规律,建立复杂条件下遗煤开采岩层移动预测模型;③发现复合残采区整层遗煤资源开采存在"主控岩层结构",建立了"扰动块体梁"结构模型和"上控制层+下承载层"结构模型,揭示复杂条件下遗煤开采岩层控制机理,构建了以"主控岩层结构稳定"为核心的复杂条件下遗煤开采可行性定量判定理论体系;④研发了综合柱旁充填、"梁-柱"式充填岩移控制技术、固体资源化充填材料和制备输送系统,充填效果监测技术,发明了复杂条件下遗煤开采构造充填岩控技术及工艺装备,形成了复杂条件下遗煤开采关键技术体系。该成果对延长服务年限、保证国家能源供给具有重要意义。 展开更多
关键词 遗煤 复采 岩层控制 岩层结构 充填
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综采工作面回撤期间防灭火技术 被引量:16
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作者 张劲松 武腾飞 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第12期68-71,共4页
工作面回撤需要很长的一段时间,易燃煤层在这段时间中容易发生自燃,严重威胁煤矿的正常安全生产,并给煤矿带来极大的经济损失。顺通煤矿5243综采工作面在回撤期间出现CO超限,采空区有自然发火迹象,通过对工作面回撤期间的防灭火技术研究... 工作面回撤需要很长的一段时间,易燃煤层在这段时间中容易发生自燃,严重威胁煤矿的正常安全生产,并给煤矿带来极大的经济损失。顺通煤矿5243综采工作面在回撤期间出现CO超限,采空区有自然发火迹象,通过对工作面回撤期间的防灭火技术研究,有效控制了CO的浓度,防止了采空区浮煤的自燃,为工作面的顺利回撤提供了有利的条件。 展开更多
关键词 综采工作面 回撤期间 易燃煤层 遗煤 防灭火
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褐煤中腐植酸的提取及其含氧官能团的分析 被引量:17
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作者 张营 冯莉 +1 位作者 宋玲玲 王新华 《安徽农业科学》 CAS 2012年第24期12146-12147,12153,共3页
采用锡林浩特褐煤为原料,利用活化法提取腐植酸,运用傅立叶红外光谱(FTIR)和钡离子交换法测定原煤和腐植酸含氧官能团的含量,探讨了褐煤、腐植酸与提取腐植酸后褐煤(残余煤)的基本结构单元和含氧官能团含量的变化。
关键词 褐煤 腐植酸 残余煤 含氧官能团
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浅埋藏近距离煤层群矿井综合防灭火技术 被引量:15
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作者 安世岗 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第12期75-78,共4页
为了解决浅埋藏、易自燃、近距离、近水平煤层上覆采空区火灾治理难题,以国家能源投资集团神东煤炭集团补连塔煤矿22305工作面上覆采空区煤炭自燃火灾为例,采取了控制漏风技术、火区惰化技术、煤体阻化技术、吸热降温技术等综合防灭火技... 为了解决浅埋藏、易自燃、近距离、近水平煤层上覆采空区火灾治理难题,以国家能源投资集团神东煤炭集团补连塔煤矿22305工作面上覆采空区煤炭自燃火灾为例,采取了控制漏风技术、火区惰化技术、煤体阻化技术、吸热降温技术等综合防灭火技术,即采取了工作面"U"型、"Y"型均压通风,井上下堵漏,地面钻孔灌注惰性气体、粉煤灰等综合灭火措施。结果表明:采空区有毒有害气体浓度大幅度下降,氧气浓度降低,惰化降温效果明显;人、机、储、运合理调配下,加快工作面的推进速度,提高回采率,减少上覆采空区漏风供氧,加快了上覆采空区的惰化进程,减小了自燃的威胁。 展开更多
关键词 遗煤 上覆采空区 漏风 自燃 综合防灭火技术
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综放工作面防灭火技术 被引量:12
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作者 王志权 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2017年第1期74-76,80,共4页
5244综放工作面在回采过程中,采空区浮煤氧化高温导致CO浓度超限情况,有遗煤自燃现象,为保证回采工作的顺利进行,对该工作面进行防灭火技术研究,通过灌浆、注氮、注凝胶等技术措施,并应用新型防灭火材料-史达夫防灭火剂,取得了良好的效... 5244综放工作面在回采过程中,采空区浮煤氧化高温导致CO浓度超限情况,有遗煤自燃现象,为保证回采工作的顺利进行,对该工作面进行防灭火技术研究,通过灌浆、注氮、注凝胶等技术措施,并应用新型防灭火材料-史达夫防灭火剂,取得了良好的效果:通过气体采样分析发现,CO气体浓度保持在12×10^(-6),有效防止了遗煤自燃,保障了回采工作顺利安全进行。 展开更多
关键词 综放工作面 易燃煤层 遗煤 防灭火 灭火材料
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刀柱式老采空区下遗留煤体复采可行性分析与实践 被引量:10
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作者 宋保胜 《煤矿开采》 2007年第5期18-19,27,共3页
通过对刀柱老采区煤柱集中应力的控制,以及复采工作面装备的合理配套,实现刀柱下遗留煤体的有效回收,提高煤炭资源采出率,增加企业经济效益。
关键词 刀柱法采煤 遗留煤体 复采
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综放工作面遗煤自然发火及早期预报技术 被引量:10
9
作者 谢中朋 宋晓燕 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第3期121-124,共4页
通过对大阳泉煤矿工作面主副巷、密闭墙压能分布规律及标志性气体的检测分析,得到该矿采空区漏风情况、均压压力,以及O2、CO、CO2、C2H6、C2H4、C3H8等标志性气体浓度变化的规律,为确定2120、8124主巷密闭墙以内巷道煤体破碎带自燃危险... 通过对大阳泉煤矿工作面主副巷、密闭墙压能分布规律及标志性气体的检测分析,得到该矿采空区漏风情况、均压压力,以及O2、CO、CO2、C2H6、C2H4、C3H8等标志性气体浓度变化的规律,为确定2120、8124主巷密闭墙以内巷道煤体破碎带自燃危险区域范围及其形态提供了技术支持。根据采空区遗煤自燃特点,从加强通风管理、气体与温度检测、均压、灌注三相泡沫等方面制订了全面的遗煤自燃防控体系。 展开更多
关键词 自然发火 均压 遗煤 漏风 压能
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基于支持向量机的采空区遗煤自燃预测分析 被引量:9
10
作者 高原 覃木广 李明建 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第2期50-54,共5页
在分析回采工作面煤层自燃基础上,用支持向量机(SVM)预测技术对采空区遗煤自燃进行预测分析。并以忻州窑矿8914综放工作面采空区遗煤自燃为实例,对其不同时期采空区危险性进行预测分析,验证了该方法的可行性。打破传统经验分析法,实现... 在分析回采工作面煤层自燃基础上,用支持向量机(SVM)预测技术对采空区遗煤自燃进行预测分析。并以忻州窑矿8914综放工作面采空区遗煤自燃为实例,对其不同时期采空区危险性进行预测分析,验证了该方法的可行性。打破传统经验分析法,实现了煤矿安全分析的智能化,对建立本质安全型矿井具有利用价值。 展开更多
关键词 采空区 遗煤 自燃 支持向量机
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基于采空区漏风量的遗煤温度预测模拟分析 被引量:8
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作者 张春 题正义 李宗翔 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期328-332,424,共6页
为了能够依据采空区漏风量判定遗煤温度,利用理论分析和数值模拟方法,对采空区漏风量与遗煤温度场的关联性进行了分析。以五龙矿某工作面为例,对其遗煤自燃过程进行了数值模拟,分析了工作面供风量和遗煤温度与采空区漏风量的关系,得到... 为了能够依据采空区漏风量判定遗煤温度,利用理论分析和数值模拟方法,对采空区漏风量与遗煤温度场的关联性进行了分析。以五龙矿某工作面为例,对其遗煤自燃过程进行了数值模拟,分析了工作面供风量和遗煤温度与采空区漏风量的关系,得到了相关函数关系式。结果表明:随着遗煤温度的升高,采空区漏风量逐渐增加,并且漏回风量增加的幅度逐渐大于漏入风量增加的幅度,漏风量与遗煤温度之间近似存在二次抛物线函数关系;提出了采空区相对漏风变化率的概念,其与遗煤温度间存在近似对数函数关系;给出了影响采空区漏风量的其它因素,判定遗煤温度时要注意这些因素的影响。 展开更多
关键词 数值模拟 漏风量 温度场 相对漏风变化率 遗煤
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放顶煤技术在残煤开采中的应用 被引量:4
12
作者 尹立军 《煤炭技术》 CAS 2008年第11期50-52,共3页
放顶煤技术是适用于煤层较厚、煤质松散的煤层开采的一种方法。残煤开采是将过去已开采区留下的煤柱、不可采的煤柱,再进行复采。文章就放顶煤技术在残煤开采中遇到的有关问题做一般性分析,仅供参考。
关键词 残煤 残煤开采 放顶煤技术
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我国遗煤复采方式与矿压控制研究进展 被引量:6
13
作者 冯国瑞 李剑 +3 位作者 戚庭野 张玉江 杜献杰 白锦文 《山西煤炭》 2022年第1期1-8,共8页
由于我国过去煤炭开采理论体系不完善,存在大量的滥采现象,因此在长期开采过程中形成了许多遗留煤炭(简称遗煤)资源。近年来,为解决煤炭资源的浪费问题,提高煤炭资源的回收效率和企业的经济效益,我国学者对各种遗煤复采方式展开了系统... 由于我国过去煤炭开采理论体系不完善,存在大量的滥采现象,因此在长期开采过程中形成了许多遗留煤炭(简称遗煤)资源。近年来,为解决煤炭资源的浪费问题,提高煤炭资源的回收效率和企业的经济效益,我国学者对各种遗煤复采方式展开了系统性的研究。本文分析整理了我国学者的研究文献,首先介绍了遗煤的分类,其中重点论述了最具开采价值的单一残采区上覆整层遗煤和复合残采区中部整层遗煤两大类;随后介绍了现有遗煤复采的主要方式;最后归纳了我国学者在残采区上行开采、充填复采、复合残采区中部整层遗煤开采、短壁复采和其他复采方式岩层控制理论与技术研究方面的进展,总结了各复采方式研究的发展变化。 展开更多
关键词 遗煤 复采 分类 开采方式 技术现状
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残煤复采工作面覆岩特征分析及充填开采技术探究 被引量:5
14
作者 仝佳 《神华科技》 2019年第1期33-35,44,共4页
为保证1701充填工作面回采期间上覆岩层及回采巷道的稳定,通过对复采工作面覆岩特征进行分析,结合1701工作面的具体情况对回采巷道的支护方案、充填复采各项参数进行具体设计,并进行矿压监测。结果表明,工作面回采期间,基本顶无明显的... 为保证1701充填工作面回采期间上覆岩层及回采巷道的稳定,通过对复采工作面覆岩特征进行分析,结合1701工作面的具体情况对回采巷道的支护方案、充填复采各项参数进行具体设计,并进行矿压监测。结果表明,工作面回采期间,基本顶无明显的周期来压现象,控制了顶板下沉,回采巷道围岩变形量满足使用要求。 展开更多
关键词 残煤 复采工作面 充填开采
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预防遗煤自燃的新型凝胶复合材料研究 被引量:5
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作者 周佩玲 张英华 +1 位作者 黄志安 高玉坤 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第5期34-37,共4页
针对现有防自燃材料单一使用存在的不足,提出将黄泥灌浆和胶体的特点结合,开发一种新型的采空区防遗煤自燃材料。用黄泥浆和聚合物凝胶复配成的复合浆液,突破了单一材料在防灭火方面的缺陷,具有良好的流动性和靶向性。以固液两态的特性... 针对现有防自燃材料单一使用存在的不足,提出将黄泥灌浆和胶体的特点结合,开发一种新型的采空区防遗煤自燃材料。用黄泥浆和聚合物凝胶复配成的复合浆液,突破了单一材料在防灭火方面的缺陷,具有良好的流动性和靶向性。以固液两态的特性为基础,通过实验以及线性回归等方法,从黏度、初凝时间、成胶时间、材料用量等方面出发,研究不同的组分与其性能指标的关系,并选择效果最佳的原料组分和配比。最终确定的最佳配比为:水土比4∶1,基料用量4%,促凝剂用量5%,高分子材料用量0.75‰,这种复合材料用于防采空区遗煤自燃,具有流动性好、覆盖完全、成胶时间短、没有污染和原料成本低等特点。 展开更多
关键词 复合凝胶 流动度 成胶时间 煤自燃 遗煤
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鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤改进实践
16
作者 赵华 马银华 +3 位作者 崔思强 夏伟 闫明召 王超 《鞍钢技术》 CAS 2024年第2期50-54,共5页
介绍了鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤现状。针对焦炉装煤过程中平煤带出余煤过多和装煤量不足问题,采取了抬高平煤杆平煤高度和优化配合煤粒度组成的改进措施。实施后,焦炉有效装煤空间增加约0.36 m^(3),平煤带出余煤量减少约30 kg/次,配合煤... 介绍了鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤现状。针对焦炉装煤过程中平煤带出余煤过多和装煤量不足问题,采取了抬高平煤杆平煤高度和优化配合煤粒度组成的改进措施。实施后,焦炉有效装煤空间增加约0.36 m^(3),平煤带出余煤量减少约30 kg/次,配合煤中小于1 mm粒度占比降低了3.860个百分点,堆密度提高了15.04 kg/m^(3),平均单孔炭化室装煤量增加,焦炉装煤状态显著改善。 展开更多
关键词 焦炉 装煤 余煤
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矿井煤层自燃多参数监测系统的实践 被引量:4
17
作者 李光辉 《陕西煤炭》 2020年第5期170-173,共4页
针对传统矿井井下火灾监控系统监测方式单一、无法实现实时在线监测、监测结果偏差大、维护费用高等问题,在分析现有监控系统基础上设计一种多参数监控系统,将温度探测及气体探测相结合,实现对井下采空区遗煤自燃产生的O2、CO、CH4、CO... 针对传统矿井井下火灾监控系统监测方式单一、无法实现实时在线监测、监测结果偏差大、维护费用高等问题,在分析现有监控系统基础上设计一种多参数监控系统,将温度探测及气体探测相结合,实现对井下采空区遗煤自燃产生的O2、CO、CH4、CO2等气体、温度变化等在线实时监测,并介绍了多参数监控系统的监测原理、结构组成、系统应用特征等详细参数,最后以12306采面为工程背景,对监控系统的温度、气体监测布置方式进行阐述。现场应用表明,设计监控系统可以对采空区及采面气体成本、温度变化等进行实时自动监测,提高了矿井火灾预警能力以及火灾防治水平,效果显著。 展开更多
关键词 矿井生产 自燃煤层 采空区 遗煤 温度探测
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辽宁新邱废弃矿山环境治理中浮煤残煤回采研究 被引量:3
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作者 邱岳 耿谏 《矿产勘查》 2019年第11期2792-2798,共7页
新邱露天煤矿矿区环境治理是阜新市目前最大的民生工程,通过该项目的实施,可以改变矿区及周边生态环境恶劣的现状,同时因地制宜地构建和恢复宜人宜居的生态环境。其中,浮煤、残煤自燃治理是矿山环境治理的一个重要环节。结合矿区地形地... 新邱露天煤矿矿区环境治理是阜新市目前最大的民生工程,通过该项目的实施,可以改变矿区及周边生态环境恶劣的现状,同时因地制宜地构建和恢复宜人宜居的生态环境。其中,浮煤、残煤自燃治理是矿山环境治理的一个重要环节。结合矿区地形地貌,进行勘察规划设计,利用三维模型以及采矿技术手段掌握矿区浮煤、残煤分布情况,进而利用3D模型通过3D-MINE软件估算浮煤、残煤保有储量。探讨研究应用单斗卡车采掘工艺清理浮煤、削坡清理边坡残煤自燃煤层,既消除了浮煤、残煤自燃产生的火灾,又有效地回采浮煤、残煤。新邱露天煤矿矿区环境治理中浮煤、残煤的回采利用对其他露天煤矿环境治理有一定借鉴意义。 展开更多
关键词 露天煤矿 废弃矿山 浮煤 残煤 回采
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8101工作面注氮防灭火安全技术优化设计
19
作者 秦伟 《建井技术》 2024年第4期44-48,共5页
为解决王坪煤业8101工作面采空区遗煤多、自燃风险高的问题,利用模拟软件对采空区在回采过程中覆岩应力场的演化过程进行仿真,分析采空区走向及倾向塑性区分布,根据模拟结果,明确划分水平垮落带的“三区”范围。通过对比分析得出:散热... 为解决王坪煤业8101工作面采空区遗煤多、自燃风险高的问题,利用模拟软件对采空区在回采过程中覆岩应力场的演化过程进行仿真,分析采空区走向及倾向塑性区分布,根据模拟结果,明确划分水平垮落带的“三区”范围。通过对比分析得出:散热带与自然堆积区相对应;氧化带与破碎堆积区相对应;窒息带与压实稳定区相对应。模拟不同注氮条件下采空区氧气浓度分布规律,得出最优氮气注入位置为40m处,最优氮气注入量为1400m^(3)/h。将非间隔式注氮工艺的注氮防火安全技术应用于现场试验,结果表明:在埋置采空区40m处,采空区回风面氧含量显著下降,且采空区内一氧化碳含量最高不超过100mg/m^(3)。 展开更多
关键词 遗煤 垮落压实 自燃三带 注氮防灭火 安全技术
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采空区遗煤氧化自热隐患治理技术
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作者 曹文龙 马小辉 +2 位作者 李文福 刘咸富 王向阳 《中国高新科技》 2024年第12期21-23,共3页
某煤矿工作面末采期间采空区断层附近遗煤量大,工作面停采时间长,推采速度慢,导致采空区遗煤氧化自热,CO快速升高。通过树立“安全第一、快速高效”指导思想,确定“堵漏风、降氧气、消高温、防反复”的总体技术思路,采用“注惰防爆、分... 某煤矿工作面末采期间采空区断层附近遗煤量大,工作面停采时间长,推采速度慢,导致采空区遗煤氧化自热,CO快速升高。通过树立“安全第一、快速高效”指导思想,确定“堵漏风、降氧气、消高温、防反复”的总体技术思路,采用“注惰防爆、分区防治、注胶降温、控氧抑温”为主的技术措施,从而有效消除采空区遗煤氧化自热高温隐患,使煤矿工作面能够安全开采,为工作面回撤工作提供安全保障。 展开更多
关键词 遗煤 氧化自热 高温隐患治理 氧化
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