恒泰南莊煤礦均壓防治工作面采空區(qū)遺煤自燃方案優(yōu)化技術(shù)應用研究.pdf

1、在我國的煤炭開采過程中，火災是制約采煤效率、導致人員傷亡的重大自然災害之一，全國一半以上的煤礦都存在自燃發(fā)火危險。恒泰南莊煤礦30101工作面受周圍小煤窯采動影響嚴重，采空區(qū)與老窯通過多處裂隙溝通，形成“多源多匯”的復雜流場，隱蔽性老窯火區(qū)產(chǎn)生的有毒氣體經(jīng)漏風通道進入采空區(qū)，侵入工作面，嚴重影響安全生產(chǎn)。
　　均壓作為一種快捷高效，實地操作性強的綜合防治技術(shù)，真正完成了從使用防滅火材料到以風制火的實質(zhì)性跨越，并已得到廣泛應用。本論

2、文在系統(tǒng)分析礦井火災防治理論及均壓技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，首先利用煤巖紅外異常區(qū)域探測技術(shù)對30101工作面采空區(qū)與外界的裂隙溝通情況及周圍老窯火區(qū)分布情況進行探測，得出有毒有害氣體主要通過位于30101回風順槽南部的1＃火區(qū)與采空區(qū)溝通的裂隙進入采空區(qū)，2#、3#火區(qū)位于采空區(qū)北部，兩個火區(qū)相互溝通并且與采空區(qū)之間在距離工作面50m處有裂隙溝通，采空區(qū)深部還有一個漏風口向外部漏風，整個采空區(qū)內(nèi)部形成“三源兩匯”的復雜流場；其次利用SF6示蹤

3、氣體漏風檢測技術(shù)對采空區(qū)漏風量進行測定，得出總漏風量為83m3/min。
　　基于上述實測數(shù)據(jù)，通過科學確定采空區(qū)粘性阻力系數(shù)、滲透率等滲流參數(shù)，根據(jù)30101工作面物理尺寸建立采空區(qū)氣體滲流多孔介質(zhì)模型，逐步增加工作面風壓，30101工作面采空區(qū)由“三源兩匯”漏風流場變?yōu)椤皟稍慈齾R”、“一進三出”、“一進四出”四種特殊流場，對不同情況下采空區(qū)內(nèi)漏風流場、壓力場、氧濃度分布情況進行了模擬和比較分析，在均衡漏風通道兩端壓差，阻止外部

4、火區(qū)生成有毒有害氣體進入采空區(qū)的同時，充分考慮到“自燃三帶”的分布和范圍，最終優(yōu)選出最適升壓值為215P a。對現(xiàn)場均壓方案的提出和復雜流場的穩(wěn)定性研究具有重要的指導意義。
　　在綜合考慮供電及能耗的經(jīng)濟性，均壓區(qū)域通風系統(tǒng)的合理性，均壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)上，對“調(diào)壓風機－軌道順槽進風－皮帶順槽回風”、“壓入式主扇－抽出式輔扇－調(diào)壓風門”、“風機－風筒－風窗”等30101工作面現(xiàn)場均壓方實施方案進行比較和優(yōu)選，最終選定“風