综放工作面采空区氮气防火合理工艺参数的选择

根据国内外综放工作面采空区氮气防火技术的应用实践．确定了综放工作面采空区氮气防火合理工艺参数,对提高综放工作面采空区氮气防火效果和推进放顶煤综采在我国煤矿中的发展具有重要意义．     

高温氮气泡沫调驱发泡剂性能评价实验研究

利用物理模拟实验的方法,对河南油田井楼三区LZ27井区蒸汽-氮气泡沫调驱拟采用的5种高温发泡剂进行性能评价。其中静态性能评价实验包括常温下表面张力测定、低温到高温条件下发泡体积与半衰期测定及发泡剂抗油性能实验;动态性能评价实验包括温度、发泡剂浓度、气液比、渗透率对泡沫封堵能力影响实验。实验结果表明:5#发泡剂发泡性能、稳定性能和抗油性能明显好于其他4种发泡剂,实验建议蒸汽-氮气泡沫调驱现场施工中使用质量浓度为5kg/m3～6kg/m3的5#发泡剂溶液,气液比选择在1:1左右。实验为下一步进行区块蒸汽氮气泡沫调驱的成功实施提供了指导性意见。     

特低渗油藏氮气泡沫调驱适应性研究

针对吉林油田某区块纵向油层动用不均、含水率高、采出程度偏低的现象,应用室内模拟实验和数值模拟方法进行了氮气泡沫调驱的适应性研究。物模实验发现,发泡剂综合发泡能力评价指数有利于发泡剂的统一筛选,确定质量分数0.3%JH-12起泡剂与质量分数0.03%AP-12稳泡剂的复配体系作为氮气泡沫驱的优选起泡剂体系;考虑现场实施的可行性,当岩心渗透率级差为4.67,采用双段塞气液交替注入方式氮气泡沫驱油效果更佳。利用数值模拟得到工区氮气泡沫调驱参数优选结果:注入方式为双段塞气液交替注入,泡沫段塞注入量为0.4 PV,地层注入气液比为1∶1,氮气注入速度为0.12 PV/a,这与室内物模实验结果基本一致。数值模拟井组氮气泡沫调驱采出程度增幅可达3.31%,产出投入比为3.29,表明方案可获得较高的经济效益。     

注氮治理火区技术研究

近年来，中国煤矿氮气防灭火技术有了较大的发展，无论是制氮装备还是注氮工艺均取得了较多的研究成果和防灭火实践经验，该项技术已成为矿井防灭火中不可缺少的手段。但是，就目前情况看，氮气防灭火系统的配套技术仍落后于综采、综放开采技术的发展，特别是注浆等防灭火方法很难适应综放工作面采空区三维空间大和漏风大的特点，致使矿井因火灾而封闭工作面的情况时有发生。为此，要加强氮气防灭火技术椎广，在应用技术方面改进和提高注氮工艺水平，加强与采煤工艺的互相配合，探索在不同条件下更好运用氮气防灭火技术，进一步提高采煤工作面的抗灾能力，减少事故发生。本文以同煤集团大斗沟矿81610工作面和同忻矿8101工作面自燃火灾和火区治理工作中的成功经验进行总结分析，以生产实践中的观测数据为依据，分析了注氮前后火区的变化规律，获得一套可靠、有效的同类火区注氮治理的技术。结果表明：注氮参数的确定是重点；间歇注氮防火成败的关键是要确定合理的防火注氮时机，并严格按此注氮时机汪氮；只有采取采空区深部注氮才能取得好的氮气防火效果。分析可知，合理的注氮措施的实施，对于安全生产的必要性和重要意义。     

无机膨胀型防火涂料的研制

讨论了发泡剂、成炭剂、脱水成炭催化剂、颜填料的选用，及各组分在防火涂料中的作用，进一步研究了以水玻璃为基料的无机膨胀型防火涂料的配方，其中掺入一些耐水增稠助剂，并对涂料的性能进行了检测．其耐水性和阻燃性良好，具有成本低廉、不污染环境等特点，可适用于木材防火．     

磷酸铝—丙烯酸复合膨胀型防火涂料乳液

作为重要的功能涂料,优质防火涂料的研制是目前涂料科学界较为热门的研究课题之一［１～５］．非膨胀型防火涂料只在着火初期可以抑制和延缓火种,一般仅用于防火等级低的场合．而膨胀型防火涂料属发泡型,主要由酸源、碳源和发泡剂等组成,遇火或高温时,在上述３种主要...     

超薄型钢结构防火涂料的研制

作者研究了一种新型钢结构防火涂料的制备方法.实验证明:采用丙烯酸树脂为主成膜物,磷酸三聚氰胺为脱水碳化剂,配以适量的成碳剂、发泡剂所制备的超薄型防火涂料,在涂层厚度为2.68mm的条件下,其耐火极限可达96min,且实验表明,涂料各组分的含量对涂料性能具有明显的影响.     

超簿型钢结构防火涂料的研制

作者研究了一种新型钢结构防火涂料的制备方法．实验证明：采用丙烯酸树脂为主成膜物，磷酸三聚氰胺为脱水碳化剂，配以适量的成碳剂、发泡剂所制备的超薄型防火涂料，在涂层犀度为2．68mm的条件下，其耐火极限可达96min，且实验表明，涂料各组分的含量对涂料性能具有明显的影响．     

采空区非间隔性注氮防火效果及施工参数

为了考察采空区非间隔性注氮的防火效果及确定合理施工参数,根据质量、动量和组分守恒方程建立反映采空区气体体积分数变化的数学模型,利用FLUENT软件通过对该模型求解,对塔山矿自燃"三带"进行预测,并确定了最佳注氮位置和注氮量。研究结果表明:注氮位置应和氧化带保持一段距离,这样可以给氮气一定的预留空间充分破坏采空区内流场。在一定条件下,单纯靠提高注氮量的防火效果提升有限,需要配合其他措施实现综合防治。最后利用动网格技术比较了非间隔性注氮和传统循环注氮的注氮效果,结果显示采用传统注氮工艺由于注氮口位置在工作面推进过程中逐渐偏离设计位置导致注氮效果降低,研究结论从采空区防火的角度对非间隔性注氮的必要性进行论证。     

新型防火泡沫材料研究

为了解决采空区自然发火、漏风严重等问题,提出了采用新型泡沫水泥材料来减少甚至杜绝采空区自燃.在已有的泡沫材料基础上,以水泥、发泡剂、速凝剂等配置成泡沫水泥.本文通过相关实验,测试了发泡剂与水不同比例下发泡水泥的稳泡时间,密度,强度,流动性和堵漏风特性.根据实验结果,得出发泡剂与水比例为1:50时,泡沫水泥的漏风量最小,堵漏风效果最好.配制了速凝剂含量不同的水泥样品,通过分析不同含量下水泥的凝结时间,得出速凝剂的含量在4.6%～5.0%时凝结时间较短,凝结效果最佳.泡沫水泥材料的性能和堵漏风效果比已有防火材料得到很大改善,具有很好的应用前景.     

综放工作面撤架期间综合防灭火技术研究

依据义马煤业集团千秋煤矿20061综放工作面的实际特点,分析了撤架期间的自然发火条件、原因及特点,介绍了均压、堵漏、打钻注浆等综合防灭火技术措施及其应用效果,并提出了相应的技术改进建议,对于保证易自燃煤层综放开采工作面撤架期间人员的安全和设备及时回收具有实践指导。     

李嘴孜煤矿急倾斜厚煤层工作面采空区自然发火预防技术

针对李嘴孜煤矿3232(3)工作面具体地质条件,在详细分析工作面煤层自然发火的五种影响因素的基础上,进行了工作面采空区自燃危险区划分分析。根据生产不同阶段的不同特点,采取了不同的预防措施,建立以灌浆注胶防灭火技术为核心,注氮、阻化剂为辅,其它防灭火技术相结合的综合预防技术体系,保障了工作面的安全生产。     

新峪矿综放工作面煤层预注阻化液防灭火技术应用

鉴于新峪矿自投产以来10#、11#煤层多次出现发火的情况,5110综放工作面采取了煤层预注阻化液技术进行防灭火。本文阐述了预注阻化液防灭火技术在新峪矿5110综放工作面的成功应用,对阻化剂的选择、注液实施方案进行了详细的阐述,并对防灭火效果进行了深入的分析。     

新峪矿综放工作面注氮气泡沫防灭火技术应用

氮气防灭火技术是防治煤层内因火灾的有效技术措施之一,但氮气轻,易流失,本文针对新峪矿5110综放工作面的实际情况,采用了氮气泡沫结合的方法进行防灭火,对注氮设备、注氮方式、注氮工艺、进行了详细的阐述,并对防灭火效果进行了深入分析。     

庞庄煤矿采空区“三带”范围确定及防灭火技术研究

针对庞庄矿7431综放工作面实际情况,沿采空区倾向布置4个测点,对采空区气体成分进行测定,采用三次样条插值的方法,按O2、CO浓度确定采空区"三带"的宽度、具体范围及遗煤处于氧化带的时间,最后根据"三带"范围确定了现场防灭火技术的实施工艺,有效防治了采空区遗煤自燃,保证了工作面的安全回采。     

红庙矿易燃煤层采空区注砂防灭火技术

红庙煤矿开采煤层变质程度低，自然发火期仅为1.5～3个月，在工作面后方采空区内浮煤经常发生自燃。经过多年的防灭火经验，当工作面内布置有灌浆管路时，从工作面下端向上端方向依次注砂，在采空区内形成一道砂墙，有效地控制了浮煤自燃。经计算机模拟计算和注砂措施的效果考察，给出了试验工作面的最佳注砂砂墙长度。     

我国煤矿火灾防治技术的研究现状

总结了近年来我国煤矿火灾预测预报技术及方法、矿井防灭火技术、外源火灾检测及防治等方面的研究和应用现状,分析了我国在煤矿矿井防灭火技术研究和应用中存在的问题。     

李嘴孜矿孔集井-140mA1工作面煤炭自燃防控实践

本文介绍了在预防李嘴孜矿孔集井-140mA1工作面煤炭自燃的过程中,通过采用预埋热电偶、指标气体预测、均压技术、灌浆封堵一系列的预测、预报和预防措施有效的防止了该工作面在掘进和回采期间煤炭自燃。保证了该工作面的安全回采。从而为预防自然发火煤层提供方法指导。     

基于瞬变电磁法的整合矿井火区分布探测方法

 针对资源整合矿井火区探测中普通探测技术耗时长、工程量大,且难以直接定位火区范围等问题,研究了基于瞬变电磁法的火区分布探测方法。以北祖矿为例,在井下全空间条件下,结合地质资料和现场地质情况,采用瞬变电磁仪对北祖矿9209 风巷上覆煤层进行超前探测和剖面探测,反演计算形成超前、剖面视电阻率图,根据巷道上覆煤层在视电阻率图中的响应特征,通过定性分析确定巷道上覆煤层的自然发火区域。结果表明,基于瞬变电磁法的整合矿井火区分布探测方法能够准确定位火区分布范围,可为打钻探测及灌浆堵漏等矿井防灭火工程提供科学依据,明显提高工程效率及效果。     

特厚煤层综放工作面矿震诱发机理及防控技术： 以龙王沟煤矿为例

针对陕蒙地区矿井普遍具有煤层埋深大、厚度大、顶板坚硬，开采过程中不易及时垮落，造成矿震现象频发等特点，以某煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景，通过对典型厚硬顶板条件下矿压显现特征和主控因素的分析，采用理论分析、现场实测和工程实践相结合的方式对厚硬顶版破断型矿震诱发的因素和防控技术进行了探讨，认为工作面出现矿震现象主要是高位顶板坚硬岩层采后不易及时垮落等单一或多因素耦合作用影响，应力叠加传递造成的，关键应从两顺槽及回撤通道对工作面高位坚硬顶板进行处理，避免弹性能的集聚与传播、阻断应力传递路径，通过水力压裂等人工干预的方式改变来压步距，减少悬顶结构、提前释放能量，从源头上减弱矿震发生频次及危害程度，进而实现采场围岩稳定性控制，为坚硬顶板条件下矿震防治技术提供理论借鉴。