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干冰如何在采空区发挥作用?-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-30 0:21:28 * 浏览: 72
综放开采技术的推广极大地提高了煤矿的生产效率,但也导致采空区的煤残渣增加,漏气增加和频繁的自燃事故。中国北方煤田自燃区每年燃煤超过3000万吨,经济损失超过40亿元,严重污染环境。采空区自燃占50%以上。因此,防止自然火灾的新技术对于确保矿山安全至关重要。生产具有巨大的经济价值和重要的社会意义。近年来,许多煤层自燃处理技术得到推广和应用,例如黄泥灌浆,均压灭火,抑制剂灭火,惰性气体灭火等技术均取得了良好的效果。但是它们都有自己的缺陷,例如使用条件有限,有效速度慢,环境污染大,成本高。二氧化碳气体可以在短时间内控制和扑灭气体,液体,固体和电气火灾。具有灭火能力强,速度快,绿色环保等特点。然而,由于其储存,运输和使用过程中的问题,它尚未广泛用于煤层火控中。实际上,干冰具有冷却,覆盖氧障,吸附惰性等机制,可以抑制留在采空区中的煤自燃,它可能成为预防和控制煤自燃的一种新的有效方法。本文通过防止采空区煤层自燃的野外试验,研究了不同干冰条件下采空区二氧化碳的迁移扩散规律,研究了二氧化碳迁移扩散规律及温度场。变化进行了分析。研究成果可以进一步扩大煤炭自燃预防的技术范围,为煤矿安全生产提供更大的保障。 1.测试面概述1.干冰装置的放置和采样系统的布局。 2.现场试验,以防止干冰在采空区自燃。 2.1试验现场计划过程主要包括干冰放置和干冰计算。 2.2测试数据收集2.2.1温度测量和气体生产系统布局系统布局图分别如图2和3所示。图1干冰装置的放置位置和采样系统布局图2 amp、15108的“三区”观测点示意图布置图315108的“三区”观测站示意图布置因为采煤条件下采空区地雷非常差,观察系统中的测试元件必须稳定,可靠且可重复使用。它还具有抗腐蚀,抗电流干扰,抗静电和防潮的特性。观察元件可以远距离传输信号,并且必须满足煤矿安全和防爆标准。 2.2.2采样方法1)手动采样。根据工作面的进展,将派专人到观察系统的采集点进行手动采样。采样器携带采样气泵或抽气泵,首先将束管中的剩余气体排空,然后将样气提取到气囊中,用气相色谱仪分析并记录样气成分,并记录温度数字测试仪器同时显示的数据。 2)束管监控系统采样。使用束管检测系统在工作进气道,回风道,内部交错道和灭火道中设置监视变电站。 2.3测试结果分析2.3.115108工作面测试结果分析15108回风测量采空区波束监测数据分析。放置一组干冰后,用预埋的束管监测采空区中二氧化碳的浓度变化。其变化如图4和图5所示。图4 1号束管的二氧化碳浓度变化5 2号射线管二氧化碳浓度的变化2.3.215202测试结果t工作面15202的分析从切割面的开口到采矿线20m的止点之间,每8-10m放置一组干冰。使用束管检测系统以及温度测量和气体产生系统来采样和监视回风,尾道风,高抽出巷道,下坡回风等地方的气体变化。 15202回风测量采空区射束管监控数据分析。通过监测数据的分析,采空区二氧化碳浓度的变化如图6所示。图615202图3中二氧化碳浓度的变化结论1)根据工作面的现场情况,对采空区进行监测。提出了采空区中干冰滞留的现场测试计划,并布置了温度测量装置抽气系统,以监控采空区的温度和气体变化。 2)分析监测数据,得知干冰放在15108工作面后,采空区二氧化碳浓度超过20%,高排水巷道中一氧化碳含量迅速从50ppm以上下降到约20ppm并保持稳定。采空区的温度基本稳定在19℃左右。结果表明,防止自燃的效果显着。 3)监测数据分析表明,15202工作面采空区中的二氧化碳浓度随着干冰的释放而逐渐增加,并随着工作面的推进而稳定在10%左右。高抽气道中的一氧化碳浓度降低并保持在约20 ppm。采空区的温度基本稳定在21℃左右。结果表明,防止自燃的效果显着。 4)根据实际情况开发了防止采空区煤层自燃的技术。该结果将为相似条件下的煤矿安全生产提供有益的参考和可靠的技术保证,并将大大降低生产成本。促进应用前景