煤矿采空区自燃“三带”划分指标

煤矿采空区自燃“三带”划分指标

划分采空区自燃的“三带”对于采空区的防火工作具有至关重要的学术意义。由于不同矿井的构造和开采方式的多样性,采空区内部的构造形态千变万化,从而导致氧化升温带在采空区呈现出独特的分布模式。另外在实际应用中,由于受地质条件、自然因素和人为因素等影响,使得采空区“三带”的具体分布存在着很大差异。这给采空区火灾预测预报及防治带来极大困难。目前,判断采空区“三带”分布的方法被广泛认可,其中包括三种主要类型:

(1)氧气浓度划分:随着深度的增加,采空区内的氧气浓度呈现出一种规律性的变化趋势。在工作面周围,由于漏风和气流中氧气的浓度较高,随着深入采空区内部,氧气浓度逐渐减少。在距离工作面相同的位置上,进风侧所含氧气的浓度高于回风侧。因此,可以利用氧气浓度变化情况来判断煤层自燃危险程度。区分氧气浓度分布的标准即为氧气浓度的分界线。目前,国内外广泛认可的划分标准是将氧气浓度的8%和18%作为采空区氧浓度的极限值,当氧气浓度超过18%时,为散热带,8%~18%为氧化自燃带,而低于8%则为窒息带。

(2)漏风风速划分:根据采空区的风流速度推断出采空区的“三带”分布。据众多学者的研究,风速的界限速度分别为0.24m/min和0.1mmin。当风速超过0.24mmin时,该区域呈现出散热带的特征,而在0.1mmin和0.24m/min之间则为氧化自燃带,而当风速低于0.1m/min时,则为窒息带。

(3)临界温度划分:根据临界温度的不同可以推断出采空区内“三带”分布情况,但是不同煤层煤的散热系数也存在差异。因此可以通过升温速度大小的变化来判断,当采空区内遗煤反应过程的速率高为1C/d为氧化自燃带,低于1C/d为散热带。

徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液(JTF-I)集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。

参考文献:

[1]李东来. 阳煤五矿8408工作面N2防灭火技术研究[D].辽宁工程技术大学,2023.返回搜狐,查看更多

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