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“煤矿火灾防治理论与技术”专题推荐

作者:煤炭科学技术 来源:煤炭科学技术 发布时间:2016-10-19

据统计,“十二五”期间,我国煤矿共发生火灾事故15起、死亡104人,与“十一五”期间发生44起、死亡408人相比,事故起数下降65.91%、死亡人数下降74.51%,煤矿火灾防治科技进步有力促进和支撑了煤矿火灾防治水平的提升,煤矿火灾防治形势稳步好转。但我国煤矿火灾防治形势依然严峻,2013年发生1起由采空区自燃引发的死亡53人的特别重大瓦斯爆炸事故;2015年,又发生了1起死亡22人的重大煤矿外因火灾事故。“十三五”时期,由采空区自燃引发的瓦斯爆炸等耦合灾害防治及我国自燃危险性较大的西部煤田火灾防治等技术,将是煤矿火灾防治领域的研究重点。为进一步推动煤矿火灾治理研究工作的进步,促进我国煤矿安全生产形势稳步好转,本刊策划组织了“煤矿火灾防治理论与技术”专题,系统地凝练了一批煤矿火灾防治领域具有代表性、前瞻性和创新性的科研成果,报道了煤自燃机理及早期预测预报、自燃危险区域判定、煤矿火灾气体的产生及运移特征和煤矿火灾防治技术等方面的研究进展。非常感谢各位专家在百忙之中的撰稿,特别感谢周心权教授、邓军教授、余明高教授在专题策划组织中的特别贡献!

指出了未来煤火灾害防治科技发展的重点研究领域

这是西安科技大学邓军教授团队的研究成果。研究人员提出了未来煤火灾害防治科技发展的重点研究领域及煤火研究中的关键问题。

揭示了煤粉碎过程中低温氧化对CO生成量的影响规律

这是煤矿安全技术国家重点实验室梁云涛研究员团队的最新成果。研究人员发现无氧环境下,煤比表面积与CO生成量无定量对应关系;有氧环境下,煤粉碎过程中较容易发生低温氧化而产生CO,并且煤比表面积与CO生成量的拟合曲线为一个二次抛物线,在一定范围内随着煤的比表面积增长,CO生成量逐渐增长并最终趋于稳定。

建立了煤自燃早期预报指标体系

这是西安科技大学陈晓坤教授和于志金共同研究的成果。他们确定了以CO、C2H4作为主要的早期预报指标,提出了上隅角CO浓度理论模型,并计算得出了体积分数为0.04%的极限指标,来预报采空区遗煤的氧化程度。

利用数值仿真软件建立了煤堆自燃模型

这是辽宁工程技术大学齐庆杰教授研究团队的最新成果。研究的煤堆孔隙率为0.2~0.6。研究人员发现,在自燃风速范围内,随着风速增大,不同孔隙率煤堆最易自燃位置呈现“左侧中部-中间中上部-右侧上部”的移动规律,且初始自燃点具有共性,均出现在相同坐标位置处。该结果可为精确定点治理煤堆自燃提供参考。

揭示厚煤层分层开采采空区自燃“三带”规律

这是西安科技大学张辛亥教授团队的成果。研究人员为了解决陕北某矿5101工作面易自燃厚煤层分层开采采空区遗煤自燃危险性大的问题,在回采期间采取了注氮、采空区两侧堵漏、注浆等防火技术措施,并进行了效果检验以保证工作面的正常回采。

模拟了火区CO对工作面的影响时间和运移规律

这是中国矿业大学(北京)王海燕教授研究团队的最新成果。研究人员通过构建火区的物理模型及边界条件,模拟了工作面未达到火区、工作面位于火区下方、工作面越过火区3种状态下的火区CO向1604工作面的影响时间和运移规律。模拟结果与火区实际监测规律类似,可为制定采区回采计划安全措施提供依据。

揭示煤仓自然发火过程高温点运移规律

这是西安科技大学金永飞教授团队的最新成果。研究发现高温点首先出现在煤仓高度3/5处,然后逐步在中心轴向着煤仓下部进风侧移动,同时沿着垂直中心轴朝东南向转变,最终停留在距进风侧较近的煤仓下部并向着煤仓边缘空隙率更大的位置发展。

找到有效控制高地温综放工作面采空区煤体自燃方法

这是西安科技大学马砺教授团队和山东新巨龙能源有限责任公司韩力联合产出的成果。研究人员发现,高地温使煤表面活性官能团数量及中间活性产物数量增加,氧化放热性显著增强;氧化升温带范增长。提出了采用堵漏和注氮气减少煤体氧化,阻化泡沫阻化煤体,压注液态二氧化碳和注胶抑制煤温升高结合的防火方法。

揭示煤自燃过程中自由基变化规律

这是华北理工大学朱令起副教授研究团队的成果。研究发现,不同煤种的自由基数量和CO产量存在很大的差距,褐煤CO产量最高,自由基浓度最低,贫煤反之。说明煤变质程度越低自由基数量越少,氧化过程中CO产量越大,临界温度越低,越容易自燃。

提出了工作面撤架期间分阶段实施均压的防灭火技术

这是中国矿业大学任万兴副教授研究团队的成果。即在扩大回撤通道阶段,采用调节风门与局部通风机联合均压,以提高工作面的压能,抑制外部漏风;在设备回撤阶段,采用联合调节工作面与回风巷风门有效通风面积,使得风门通风面积小于工作面有效通风面积,从而减少内部漏风。

确定了工作面均压通风系统最佳工况点

这是神华神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿技术副总工程师王志峰的研究成果。采用该技术猴,上湾煤矿22102工作面回风隅角氧气体积分数一直维持在18.0%~18.5%,一氧化碳体积分数一直维持在5×10-6~20×10-6,确保了工作面的安全回采。

可以和作者聊聊

邓军(1970—),男,四川大竹人,博士生导师,教授,博士。邮箱:693167478@qq.com

梁运涛(1974—),男,河北晋州人,研究员,博士,现任煤科集团沈阳研究院有限公司总经理助理。通讯作者:王连聪,邮箱:ccong001@126.com

陈晓坤(1961—),男,黑龙江齐齐哈尔人,教授,博士生导师。通讯作者:于志金,邮箱:chengxk@xust.edu.cn

齐庆杰(1964—),男,辽宁朝阳人,教授,博士生导师。邮箱:qi_qingjie@163.com

张辛亥(1971—),男,陕西蓝田人,教授,博士。邮箱:97604765@qq.com

王海燕(1974—),女,河北承德人,教授,硕士生导师,博士。邮箱:whyhyp@163.com

金永飞(1975—),男,新疆米泉人,教授,博士。邮箱: 13700287277@163.com

马砺(1978—),男,四川隆昌人,教授,博士。邮箱:malifuture@126.com

朱令起(1972—),男,山东莱阳人,副教授,博士。邮箱:tszhulq1972@126.com

任万兴(1980—),男,河南封丘人,副教授,博士。通讯作者:郭庆,邮箱:zgkdgq@163.com

王志峰(1972—),男,内蒙古达拉特旗人,工程师,现任神华神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿技术副总工程师。邮箱:wangzhifengzhao@126.com


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