火区下近距离煤层开采有害气体入侵灾害防控技术

发布时间：2018-06-25 01:31

本文选题：近距离煤层开采 + 离散元　；参考：《煤炭学报》2017年07期

【摘要】：火区下近距离煤层开采容易导致有害气体入侵灾害的产生,严重威胁着工作面的安全回采。陕西煤业化工集团孙家岔煤矿30110工作面上部采空区自然发火严重,虽然采取了注氮、堵漏风技术进行防治,但效果均不明显。针对此问题,利用PFC2D软件建立了火区下近距离煤层开采数值模型,对3号煤层开采过程中的裂隙变化进行动态追踪,结果证明了有害气体入侵灾害的产生并判断了灾害产生的时间节点,为灾害发生前的重点监测工作以及均压通风系统的应用提供了依据。为了防止有害气体的入侵并避免新鲜风流压入火区引发灾害的扩大,对30110工作面进行均压通风技术研究,将上部火区和下部工作面的气压差控制在一个安全的范围内。通过计算确定了均压通风系统试运行期间的安全压差为296 Pa,正常运行期工作面回风风窗压差安全调节区间为(118 Pa,166 Pa)。现场应用结果证明,均压通风技术能够有效地避免有害气体入侵灾害的发生,确保工作面的安全回采。
[Abstract]:The close coal seam mining in the fire area can easily lead to the harmful gas invasion disaster, which seriously threatens the safe mining of the working face. The spontaneous combustion in the upper goaf of 30110 face of Sunjiacha Coal Mine of Shaanxi Coal Industry and Chemical Group Group is serious. Although nitrogen injection and air plugging technology are adopted to prevent and cure it, the effect is not obvious. In order to solve this problem, a numerical model of coal seam mining under fire area is established by using PFC2D software, and the crack changes in coal seam No. 3 are dynamically tracked. The results show that the harmful gas intrusion disaster is produced and the time node of the disaster is judged, which provides the basis for the monitoring work before the disaster and the application of the equalizing pressure ventilation system. In order to prevent the harmful gas from invading and to avoid the expansion of the disaster caused by the fresh air flow pressing into the fire area, the equal pressure ventilation technology of 30110 working face is studied, and the air pressure difference between the upper fire area and the lower working face is controlled in a safe range. The safe pressure difference is 296 Pa. and the safe adjustment interval of the return air window pressure difference is (118 Pa / 166 Pa) during the trial operation of the equal-pressure ventilation system. The field application results show that the equal-pressure ventilation technology can effectively avoid the harmful gas intrusion disaster and ensure the safety of mining face.
【作者单位】：山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;山东科技大学矿业与安全工程学院;香港城市大学土木与建筑工程系;陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51504142) 山东科技大学杰出青年科技人才支持计划资助项目(2015JQJH105) 泰山学者优势特色学科人才团队支持计划资助项目
【分类号】：TD711

【参考文献】

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