基于Matlab采空区自燃“三带”的分析 被引量：66

1

作者 余明高 常绪华 +1 位作者 贾海林 鲁来祥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期600-604,共5页

针对目前沿工作面两巷布点不能很好地观测采空区自燃"三带"分布的问题,提出沿工作面全线布点的方法观测采空区自燃"三带",选取一个试验工作面进行自燃"三带"观测,观测数据包括O2、CO2、CH4浓度和温度。利... 针对目前沿工作面两巷布点不能很好地观测采空区自燃"三带"分布的问题,提出沿工作面全线布点的方法观测采空区自燃"三带",选取一个试验工作面进行自燃"三带"观测,观测数据包括O2、CO2、CH4浓度和温度。利用Matlab得出采空区内O2、CO2、CH4浓度和温度的立体分布和等值线图。以O2作为划分自燃"三带"的指标,利用Matlab得出采空区自燃"三带"的分布范围,并且从图上得出各个测点的自燃"三带"范围。最后,利用O2、CO2、CH4浓度和温度进行叠加,得出采空区危险区域的范围。 展开更多

关键词 采空区 自燃“三带” 等值线 立体分布

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高瓦斯易自燃煤层瓦斯与自燃复合致灾机理研究 被引量：57

2

作者 杨胜强 秦毅 +2 位作者 孙家伟 蒋春林 伦嘉云 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1094-1101,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 高瓦斯易自燃煤层 滞缓效应 抑制效应 自然发火预测 自燃“三带”

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基于氧气体积分数的高瓦斯采空区自燃“三带”的划分 被引量：47

3

作者 宋万新 杨胜强 徐全 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第2期271-276,共6页

用氧气体积分数法划分低瓦斯采空区自燃"三带"是目前在工程实践中应用最为广泛,也是最有效的方法。但是该方法没有考虑采空区的瓦斯体积分数的影响,在高瓦斯采空区的应用就受到了局限。根据化学动力学原理,通过理论推导,提出... 用氧气体积分数法划分低瓦斯采空区自燃"三带"是目前在工程实践中应用最为广泛,也是最有效的方法。但是该方法没有考虑采空区的瓦斯体积分数的影响,在高瓦斯采空区的应用就受到了局限。根据化学动力学原理,通过理论推导,提出了基于氧气体积分数的高瓦斯采空区自燃"三带"的划分标准,并利用该标准对现场的高瓦斯采空区进行了划分。通过对采空区内遗煤温度的观测分析,验证了该划分标准的准确性,为高瓦斯矿井采空区早期自然发火预测及火区治理提供了依据。 展开更多

关键词 氧气体积分数 物理吸附 耗氧速度 高瓦斯采空区 自燃“三带”

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基于热重实验的煤自燃临界氧体积分数分析 被引量：17

4

作者 常绪华 王德明 贾海林 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期526-530,550,共6页

对同一种煤样在不同氧体积分数下进行热重实验,利用Matlab得出了该煤样的残留质量比率(TG),质量变化率(DTG),放热速率(DSC)和放热变化率(DDSC)的立体分布和等值线图,研究了不同条件下残留质量和放热速率的变化规律.结果显示,当氧体积分... 对同一种煤样在不同氧体积分数下进行热重实验,利用Matlab得出了该煤样的残留质量比率(TG),质量变化率(DTG),放热速率(DSC)和放热变化率(DDSC)的立体分布和等值线图,研究了不同条件下残留质量和放热速率的变化规律.结果显示,当氧体积分数大于10%时,该煤样在设定的温度内能完全反应和存在最大放热速率,但完全反应对应的温度随着氧体积分数的降低而升高;当氧体积分数小于10%时,尤其是氧体积分数趋向于0时,该煤样难以在设定的温度范围内完全反应,且残留质量随氧体积分数的降低加速上升,同时在实验温度段内放热速率波动不大.最后,对煤样产生不同残留质量的原因进行了分析,结合热重实验得出该煤自燃的临界氧体积分数为18%和8%,从而为采空区自燃"三带"划分提供指导. 展开更多

关键词 热重 临界氧体积分数 立体分布 等值线 自燃“三带”

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低瓦斯矿井自燃“三带”划分及模拟 被引量：11

5

作者 王海生 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第10期177-180,共4页

通过划分采空区自燃"三带",可以确定出工作面对自燃防治有利的最低月推进度。目前采空区自燃"三带"的划分还没有形成统一的标准。根据棋盘井煤矿0912工作面实际情况,沿采空区布置了4个测点,测定出采空区气体各组分... 通过划分采空区自燃"三带",可以确定出工作面对自燃防治有利的最低月推进度。目前采空区自燃"三带"的划分还没有形成统一的标准。根据棋盘井煤矿0912工作面实际情况,沿采空区布置了4个测点,测定出采空区气体各组分变化规律,确定了低瓦斯矿井工作面采空区自燃"三带"的划分新方法。并利用Fluent软件,对采空区自燃"三带"进行了数值模拟。结果表明:0912工作面采空区自燃"三带"的范围为:散热带<24 m,自燃带24～113 m,窒息带>113m。为了保证在最短的自然发火期内,能将采空区内遗煤甩到自燃"三带"的窒息带以内,工作面最低月推进度应≥68 m。 展开更多

关键词 自燃“三带” 数值模拟 O2浓度 采空区

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综放孤岛工作面采空区自燃与爆炸危险区监测及数值模拟 被引量：9

6

作者 周西华 门金龙 +3 位作者 李诚玉 宋东平 刘振岭 张树岭 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期24-28,共5页

针对高瓦斯矿井自燃煤层综放孤岛工作面开采时采空区漏风导致的采空区自燃和瓦斯爆炸灾害综合防治的技术难题,以天池煤矿102孤岛工作面为例,进行采空区自燃＂三带＂及爆炸危险带现场监测及数值模拟研究。监测结果表明,102工作面采空区... 针对高瓦斯矿井自燃煤层综放孤岛工作面开采时采空区漏风导致的采空区自燃和瓦斯爆炸灾害综合防治的技术难题,以天池煤矿102孤岛工作面为例,进行采空区自燃＂三带＂及爆炸危险带现场监测及数值模拟研究。监测结果表明,102工作面采空区氧气体积分数随与工作面距离增加而下降,工作面进风侧采空区氧化升温带宽度较大,工作面中部到回风侧采空区氧化升温带宽度逐渐减小。利用COMSOL软件模拟采空区风流速度场、氧气体积分数场、甲烷体积分数场和自燃＂三带＂分布。数值模拟结果表明,102工作面采空区进风侧切顶线20~70 m范围内氧气体积分数大于8%,风速小于0.004m/s,存在自然发火危险;工作面回风侧采空区没有自燃危险带;工作面进风端头后部采空区的自燃危险带内瓦斯体积分数也处于爆炸范围5%~15%内,此重合部分即为瓦斯爆炸危险区。 展开更多

关键词 安全工程 综放孤岛工作面 自燃“三带” 爆炸危险区 监测 数值模拟

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浅埋藏煤层长综放面采空区自燃“三带”分布研究 被引量：7

7

作者 徐长富 郑忠亚 +2 位作者 袁沙沙 姚海飞 吴海军 《煤炭工程》 北大核心 2014年第6期76-78,共3页

利用采空区流场数学物理模型,基于COMSOL数值软件模拟了采空区氧浓度与漏风速度分布,采用氧气浓度划分法和漏风风速划分法相结合的方法划分自燃"三带",并通过现场监测"两道"氧浓度验证其可靠性。结果表明:长综放工... 利用采空区流场数学物理模型,基于COMSOL数值软件模拟了采空区氧浓度与漏风速度分布,采用氧气浓度划分法和漏风风速划分法相结合的方法划分自燃"三带",并通过现场监测"两道"氧浓度验证其可靠性。结果表明:长综放工作面采空区在"两道"漏风严重,氧化升温带在进、回风巷分布范围较广。 展开更多

关键词 采空区 自燃“三带” 数值模拟 浅埋藏煤层

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深部邻近采空区多漏风条件下自燃“三带”分布规律研究

8

作者 张九零 白阳 +2 位作者 范酒源 李江涛 陈建广 《安全》 2024年第2期50-57,共8页

为探究深部邻近采空区多漏风通道对煤自燃“三带”的影响,以唐山矿0291工作面为工程背景,采用FLUENT软件模拟多漏风环境采空区内氧气浓度的分布规律,并依此划分不同漏风条件下采空区自燃危险区域;在工程现场设置束管监测装置监测采空区... 为探究深部邻近采空区多漏风通道对煤自燃“三带”的影响,以唐山矿0291工作面为工程背景,采用FLUENT软件模拟多漏风环境采空区内氧气浓度的分布规律,并依此划分不同漏风条件下采空区自燃危险区域;在工程现场设置束管监测装置监测采空区内氧气浓度,依据监测数据对模拟结果进行现场验证。模拟结果表明:随工作面推进,采空区上下隅角相邻区域形成多漏风通道且漏风量增加,漏风导致采空区散热带和氧化带向深部运移,其进、回风巷氧气浓度大于8%的范围由64、40m增至101、80.2m。现场验证表明:束管监测工作面采空区氧化带宽度与数值模拟结果误差小于5%,模拟结果得以验证。 展开更多

关键词 邻近采空区 多漏风通道 自燃“三带” 氧气浓度 数值模拟 束管监测

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综采工作面采空区自燃“三带”测定技术 被引量：5

9

作者 童校长 宋家勇 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第3期168-170,共3页

采用FLUENT软件对2341（3）工作面采空区漏风进行数值模拟,找出采空区自燃“三带”分布的影响因素及规律。现场测定氧浓度,得出2341（3）工作面采空区自燃“三带”宽度：进风侧氧化带范围24.7～45.8 m,回风侧氧化带范围10.8～32 m。

关键词 FLUENT软件 自燃“三带” 氧浓度

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采空区自燃“三带”特征的最小二乘法分析 被引量：4

10

作者 魏引尚 郑活勃 王宁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期159-164,共6页

为研究采空区煤自燃对工作面及整个矿井安全生产的危害及影响,减小矿井发生自燃火灾的可能性,提高安全生产效率,采用沿综放工作面两端头向采空区布置测点的方法,进行采空区温度以及气体组分浓度变化分析,得到了大水头煤矿东108综放工作... 为研究采空区煤自燃对工作面及整个矿井安全生产的危害及影响,减小矿井发生自燃火灾的可能性,提高安全生产效率,采用沿综放工作面两端头向采空区布置测点的方法,进行采空区温度以及气体组分浓度变化分析,得到了大水头煤矿东108综放工作面采空区遗煤温度和特征气体参数的变化曲线;利用Matlab软件的最小二乘法拟合方法,对所观测到的数据进行曲线拟合,通过高阶函数驻点特性分析、以及实际参数曲线所反映的采空区煤炭自燃"三带"规律,分析得出了采空区自燃的散热带和氧化带的临界点在采空区深度大约55 m处,氧化带和窒息带临界点在大约92 m处,采空区氧化带内最剧烈氧化点出现在深度约为68 m处,这些研究成果为指导大水头煤矿防灭火工作提供了一定的科学依据。 展开更多

关键词 采空区 自燃“三带” 临界点 最小二乘法拟合

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利民煤矿采空区自燃“三带”划分现场试验 被引量：2

11

作者 陈新 李亚斌 《华北科技学院学报》 2019年第4期27-29,共3页

采空区自燃“三带”划分是预防自然发火的基础工作,在利民煤矿Ⅱ011602工作面回风巷敷设束管(2个测点)监测采空区气体变化,采用氧浓度指标获得了采空区自燃“三带”范围,散热带:0~23m,氧化带:23~110m,窒息带:大于110m。依据煤的最短自... 采空区自燃“三带”划分是预防自然发火的基础工作,在利民煤矿Ⅱ011602工作面回风巷敷设束管(2个测点)监测采空区气体变化,采用氧浓度指标获得了采空区自燃“三带”范围,散热带:0~23m,氧化带:23~110m,窒息带:大于110m。依据煤的最短自燃发火期和自燃“三带”范围,计算获得的工作面月最低推进速度为54m。研究结果能够为制定采空区防灭火措施提供一定依据。 展开更多

关键词 采空区 自然发火 自燃“三带” 氧气浓度

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综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践 被引量：35

12

作者 余明高 晁江坤 贾海林 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期131-135,150,共6页

根据目前采空区自燃"三带"的研究现状,确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃"三带"现场观测及数值模拟、MIN-MAX综合处理法的采空区自燃"三带"的综合划分方法,划分了采空区自燃&q... 根据目前采空区自燃"三带"的研究现状,确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃"三带"现场观测及数值模拟、MIN-MAX综合处理法的采空区自燃"三带"的综合划分方法,划分了采空区自燃"三带"范围.以新疆哈密三道岭煤矿4204综放工作面为例进行实际应用,确定了该工作面采空区的自燃"三带"范围.实践表明,该划分方法确定的"三带"能更好地反映浮煤自燃的实际情况,对具有类似条件的采空区防火具有参考价值. 展开更多

关键词 自燃“三带” 极限氧浓度 漏风风速 MIN MAX方法

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基于FLUENT的采空区流场数值模拟分析及实践 被引量：27

13

作者 褚廷湘 余明高 +1 位作者 杨胜强 潘荣锟 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第3期298-305,共8页

利用流体力学数值模拟软件分析采空区流场的分布,对研究采空区自燃氧化"三带"的空间分布极其方便和有效.通过对仿真数值模型的建立和通风参数的改变,分析不同供风量条件下的流场分布,有利于对采空区自燃发火等情况的分析和预... 利用流体力学数值模拟软件分析采空区流场的分布,对研究采空区自燃氧化"三带"的空间分布极其方便和有效.通过对仿真数值模型的建立和通风参数的改变,分析不同供风量条件下的流场分布,有利于对采空区自燃发火等情况的分析和预测.基于采空区漏风极限的原则,通过FLUENT对唐口1304综放工作面进行数值模拟,分析了流场的分布,划分了自燃氧化"三带"的范围,对矿井内因火灾的防治提供了指导,有利于矿井的安全生产和整体安全水平的提高. 展开更多

关键词 采空区 流场 漏风 自然发火 自燃氧化“三带”

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采空区自燃三带漏风流场的数值模拟 被引量：26

14

作者 黄金 杨胜强 +2 位作者 褚廷湘 徐全 黄军碗 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第6期60-63,共4页

在唐口煤矿2307工作面采空区自燃三带实测的基础上，利用流体力学计算软件FLUENT对采空区的漏风流场进行了数值模拟，得出工作面不同风量下采空区漏风流场的形态，即工作面不同供风条件下采空区自燃三带的区域。分析发现最佳配风量应控... 在唐口煤矿2307工作面采空区自燃三带实测的基础上，利用流体力学计算软件FLUENT对采空区的漏风流场进行了数值模拟，得出工作面不同风量下采空区漏风流场的形态，即工作面不同供风条件下采空区自燃三带的区域。分析发现最佳配风量应控制在1200～1440m^3／min。 展开更多

关键词 采空区 自燃“三带” 漏风流场 速度分布 数值模拟

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神东矿区切顶卸压留巷工作面“开式采空区”防灭火技术研究 被引量：22

15

作者 宋立兵 郭春雨 +1 位作者 王晓荣 王晓东 《中国矿业》 北大核心 2016年第8期117-121,134,共6页

切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术是煤炭回采工艺的重要革新,采空区的防灭火管理是此新工艺能否得以推广应用的关键影响因素之一。文章对神东矿区哈拉沟煤矿12201切顶卸压无煤柱开采采空区防灭火管理进行了研究,从新工艺采空区的管理分... 切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术是煤炭回采工艺的重要革新,采空区的防灭火管理是此新工艺能否得以推广应用的关键影响因素之一。文章对神东矿区哈拉沟煤矿12201切顶卸压无煤柱开采采空区防灭火管理进行了研究,从新工艺采空区的管理分析、通风系统的分析、工作面风量配置、采空区气体分析、采空区"自燃"三带分布分析以及综合防灭火技术的应用,总结了切顶卸压无煤柱开采技术采空区防灭火管理经验,为神东矿区浅埋深近距离煤层中推广应用切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术奠定了基础。 展开更多

关键词 切顶卸压 无煤柱开采 “Y”型通风 采空区自燃三带

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综放工作面Y型通风方式下的采空区自燃“三带”研究 被引量：17

16

作者 桂小红 蔚世鹏 《煤炭工程》 北大核心 2019年第2期49-53,共5页

为了研究高河煤矿3#煤层W1310工作面采空区在Y型通风(柔膜墙沿空留巷支护)、高抽巷情况下采空区遗煤自燃发火规律、"三带"分布范围,对采空区遗煤自燃做出超前预测。通过在工作面布置束管监测系统,抽取采空区气体并用气相色谱... 为了研究高河煤矿3#煤层W1310工作面采空区在Y型通风(柔膜墙沿空留巷支护)、高抽巷情况下采空区遗煤自燃发火规律、"三带"分布范围,对采空区遗煤自燃做出超前预测。通过在工作面布置束管监测系统,抽取采空区气体并用气相色谱仪化验,分析O_2、CO、CO_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6等气体浓度变化,综合考虑来划分采空区自燃"三带"范围。最终确定"三带"范围,进风侧:散热带:0～45m;氧化升温带:45～135m;窒息带:大于135m。回风侧:散热带:0～20m;氧化升温带:20～43m;窒息带:大于43m。月推进速度大于70. 8m/月。实践表明,与工作面实际情况非常符合,防止了采空区自燃,为W1310工作面防灭火提供了有效的技术指导。 展开更多

关键词 综放工作面 采空区 束管监测系统 O2浓度 自燃“三带”

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青东煤矿10煤层标志性气体优选及自燃“三带”划分 被引量：12

17

作者 孙留涛 段宇建 黄均泽 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期56-61,共6页

针对青东煤矿1078工作面自然发火问题,通过实验室研究和现场测试相结合的方法优选确定了自然发火标志性气体的主副指标:CO和C2H4气体可作为10煤层煤氧化自燃的主要标志性气体,烯烷比和链烷比作为10煤层煤氧化自燃标志气体的辅助指标。... 针对青东煤矿1078工作面自然发火问题,通过实验室研究和现场测试相结合的方法优选确定了自然发火标志性气体的主副指标:CO和C2H4气体可作为10煤层煤氧化自燃的主要标志性气体,烯烷比和链烷比作为10煤层煤氧化自燃标志气体的辅助指标。采用采空区氧气浓度变化规律和温度变化趋势2个指标划分了采空区自燃"三带":距工作面0～31m处为散热带,31～78m处为自燃带,78m以外为窒息带。该研究成果为1078工作面自然发火治理提供了科学依据及理论指导。 展开更多

关键词 炭开采 煤炭自燃 标志气体 自燃“三带” 散热带 自燃带 窒息带

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873综放面采空区自燃发火“三带”的划分及模拟分析 被引量：10

18

作者 裴晓东 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2010年第7期74-77,共4页

根据朱仙庄煤矿873综放面采空区温度和气体成分的现场实测结果,利用氧气体积分数法划分出873综放面采空区自燃发火"三带"的分布范围。同时,介绍了自编的煤矿采空区自燃发火"三带"模拟软件,并利用该软件对873综放面... 根据朱仙庄煤矿873综放面采空区温度和气体成分的现场实测结果,利用氧气体积分数法划分出873综放面采空区自燃发火"三带"的分布范围。同时,介绍了自编的煤矿采空区自燃发火"三带"模拟软件,并利用该软件对873综放面采空区自燃发火"三带"进行了计算机模拟分析,根据两条风速等值线绘制了采空区自燃发火"三带"分布图。模拟结果与实测结果相吻合,表明该软件具有一定的实用性。最后还分析了各相关因素对采空区自燃发火"三带"范围的影响情况。 展开更多

关键词 综放工作面 采空区 自燃三带 计算机模拟

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自燃采空区注氮过程标志性气体分布特征研究 被引量：9

19

作者 李庆源 张峰 孔维一 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期382-386,共5页

在高瓦斯自燃煤层采空区采取高抽加尾巷排放瓦斯的立体抽放方式时,为避免采空区发生自燃,对采空区进行注N2防火.以华晋焦煤有限责任公司沙曲矿15201工作面为例,在确定采空区自燃三带划分标准的基础上,通过埋管测试方法,研究采空区注N2... 在高瓦斯自燃煤层采空区采取高抽加尾巷排放瓦斯的立体抽放方式时,为避免采空区发生自燃,对采空区进行注N2防火.以华晋焦煤有限责任公司沙曲矿15201工作面为例,在确定采空区自燃三带划分标准的基础上,通过埋管测试方法,研究采空区注N2前后采空区N2和O2分布状态,以及采空区N2运移规律.结果表明,注N2后,注入N2与采空区原有气体混合,气体在采空区漏风压与注N2压力共同作用下运移.N2影响区内O2体积分数下降,氧化带范围缩小,降低了工作面自燃的危险程度.为工作面优化注N2参数和提高注N2防灭火效果提供了参考. 展开更多

关键词 综放工作面 采空区 自燃三带 注氮 标志气体

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大直径钻孔抽采条件下采空区遗煤自燃防治技术 被引量：9

20

作者 邵国安 邹永洺 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第11期74-77,82,共5页

以山西小回沟煤业2201工作面采空区大直径钻孔抽采瓦斯为背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法开展大直径钻孔抽采瓦斯条件下采空区遗煤自燃防治研究,提出采用大直径钻孔气体取样划分采空区自燃"三带"方法;基于研究成果... 以山西小回沟煤业2201工作面采空区大直径钻孔抽采瓦斯为背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法开展大直径钻孔抽采瓦斯条件下采空区遗煤自燃防治研究,提出采用大直径钻孔气体取样划分采空区自燃"三带"方法;基于研究成果提出大直径钻孔抽采瓦斯条件下采空区遗煤自燃防治措施,工作面的最小安全推进速度为0.46 m/d,大直径钻孔抽采瓦斯负压要低于8 kPa,大直径抽采瓦斯流量要低于工作面配风量10%,采用灌浆防灭火和喷洒阻化剂防灭火,可将大直径钻孔"一孔多用"作为防灭火钻孔。 展开更多

关键词 自燃“三带” 大直径钻孔 防灭火 氧气浓度 抽采参数

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