Study on coal spontaneous combustion prediction and control technology during withdrawal period of super long fully-mechanized mining face
WEN Hu,WANG Wen,TAO Weiguo,CHENG Xiaojiao,JIANG Xiyin,CHENG Bangkai
西安科技大學 安全科學與工程學院教育部西部礦井開采及災害防治重點實驗室兗州煤業股份有限公司 濟寧二號煤礦淮南礦業(集團)有限責任公司
為治理濟寧二號井9303超長綜采工作面撤架周期長、采空區遺煤量大、存在漏風等問題導致的采空區煤自燃,基于數學建模、程序升溫試驗、現場原位監測相結合的方式,研究了適合超長工作面撤架期間煤自燃預測與防控一體的綜合防治技術。根據已有的對推采期間上隅角CO預測研究與現場條件推演停采撤架期間上隅角CO濃度數學模型;通過程序升溫-色譜分析試驗獲得采空區遺煤氧化升溫過程中CO與C2H4的生成規律;依據煤自燃危險區域判定理論對采空區自燃“三帶”分布進行現場觀測,通過上隅角CO濃度預測數學模型、采空區束管監測數據以及工作面參數計算得到上隅角CO預測濃度,判斷采空區遺煤自然發火危險性;最后結合預測結果、工作面發火特點以及煤自燃防治工作經驗,提出封堵減漏、惰化降溫等防控措施。結果表明:遺煤氧化升溫的臨界溫度為60~80 ℃、干裂溫度為110~130 ℃、采空區遺煤氧化升溫標志氣體隨溫度變化呈類指數增長;常溫、臨界溫度、干裂溫度三個特征溫度對應的上隅角CO體積分數預測范圍分別為:≤36.30×10-6、(410.02~1758.05)×10-6、(12264.33~38197.95)×10-6;通過上隅角CO濃度預測與現場監測值對比分析,成功預測了停采撤架期間采空區煤自燃程度,所提出的針對性防控措施成功消除了煤自燃隱患,保證了撤架工作的順利進行。
super-long working face; removal of support; coal spontaneous combustion; index gas
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