残煤复采区巷道掘进凝胶堵漏防灭火技术研究

作     者：刘硕 杨元伟 牟海鹏 郭廷稳 李百宜 李佳龙 LIU Shuo;YANG Yuanwei;MOU Haipeng;GUO Tingwen;LI Baiyi;LI Jialong

作者机构：中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221000 山东济宁运河煤矿有限责任公司山东济宁272055 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2024年第55卷第8期

页      面：88-96页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主　　题：残煤复采 防灭火 遗煤自燃 自然发火 凝胶堵漏 

摘      要：采空区中遗留煤炭自燃现象直接影响着煤矿的安全高效开采,而采用堵漏材料封闭漏风通道是解决采空区煤自燃问题的有效方法。以运河煤矿F1301复采工作面为工程背景,针对在采空区中掘进巷道时遗留松散煤体的自燃隐患问题,制定了松散煤体凝胶堵漏防灭火技术实施方案,采用COMSOL数值模拟方法研究了不同注胶时间与压力下的凝胶扩散规律,并进行了工程应用。结果表明:注胶时间和压力与凝胶扩散范围成正比,综合考虑注胶效果与成本,选取10 MPa、140~160 min为最佳的注胶压力与时间,注胶钻孔间距设置为5 m;实施凝胶堵漏防灭火方案后,巷道两侧观测钻孔监测数据显示,标志气体CO体积分数稳定于24×10^(-6)以下,凝胶堵漏防灭火效果良好,有效消除了采空区遗留煤炭自然发火隐患。