大面积采空区漏风控制技术研究与实践

麻地梁煤矿 507首采工作面漏风规律研究摘要：薄基岩浅埋深综放工作面回采的主要漏风为地表塌陷裂隙向工作面采空区的漏风。

而地表漏风易导致采空区漏风规律的紊乱，增加采空区自然发火危险性；同时，一旦采空区遗煤出现自然发火趋势，地表漏风无疑是为煤自燃隐患的防治工作提供新的难题。

关键词：漏风；工作面；采空区1.工作面简介内蒙古智能煤炭有限责任公司麻地梁煤矿507工作面浅埋深、特厚煤层综放开采，在顶板全部垮落的采动影响下，上覆岩层运移变形破坏而形成与地表贯通的周期性塌陷裂缝，这些裂缝将地表与井下采空区工作面贯通，在井下负压作用下，产生地表与采空区之间的漏风，特别是工作面过极浅埋深区（平均采深约86m，走向约470m）。

因此，需确定507工作面不同采深条件下地表的漏风情况，确定漏风通道，并得出极限漏风对应的采深和漏风风速；以及确定本工作面采空区主要漏风区域，以便采取针对性的堵漏防灭火措施。

2.地表漏风测试1）8月12日地表测漏SF示踪气体释放点确定6选取3个位置作为释放点，具体坐标如表2-2。

表2-2漏风测试测点坐标表2）8月25日地表测漏SF 6示踪气体释放点确定通过实地考察，最终选取了2个位置作为释放点，对应地面标高及垂深如表2-3。

表2-3 漏风测试测点坐标表3）数据处理与分析将在检测点采集的气样每日带上地面使用SF专用气相色谱仪检测，每个释6示踪气体浓度均为放点所对应的11个采集气样，取样时间共计4小时，测得SF60ppm。

示踪气体，表明：经过地表回填，开采区域两次地表漏风测试均未测得SF6示踪气体埋深110m时，暂不存在地表向采空区的漏风，亦不能通过初次测得SF6时间来判定地表裂隙向采空区漏风的最大风速。

3.工作面采空区漏风测试在地表不具备漏风检测的情况下，采取在井下利用SF测漏风技术对工作面6漏风量做定量测试，计算工作面漏风量，同步跟进分析是否存在地表漏风，便于及时采取堵漏措施。

期间分别于9月7日、9月17日在井下实施了2次漏风测试，结合通风区测风结果，分析工作面漏风情况。

2851 对工作面漏风的监测分析对综采工作面进行回采，开采过后变为采空区，此时在该区域的沿空留巷内的部分地点进行风量检测，每隔100m安设一个测风点。

对于运输巷道也要安设测风点，最后，对于矿井的总回风量进行监测并将结果记录下来。

2 对工作面漏风的模拟分析2.1 建立模型进行工作面漏风情况模拟前，要先确定要分析的工作面，走向长200m，倾向200m，进行开采以后的垮落带为13m的高度。

还有通风系统中的进风以及回风巷，两者宽度都为5m，前者高为3.8m，后者高为2.5m。

2.2 模拟参数及边界条件由于采空区内岩石的粒径大小不同会导致渗透率有差异，对漏风量的大小有影响，选择渗透率的范围：10~14m 2。

分析时，将工作面之间的沿空留巷设置为边界。

一条巷道达到650m 3/min的进风量。

假定可以忽略工作面较低的瓦斯浓度，而空气中只有氧气和氮气两种组分。

初始状态为全部是氮气，然后判断工作面、巷道、以及采空区的氧气扩散状态。

出入口分别采用压力和速度。

3 模拟结果分析3.1 “Y 型”和“W 型”通风方式模拟对于“Y 型”通风，使新鲜风流从工作面的轨道巷和运输巷进入，污风再从工作面的另一条运输巷流出。

对于“W 型”通风，使新鲜风流从工作面的轨道巷和运输巷进入，污风再从工作面的另一条运输巷进行回风，但是回风的运输巷是“Y 型”通风里进风的那条运输巷。

之后对这两种通风方式进行模拟并得出以下两个结论：①当系统使用的通风方式为“W 型”通风时，模拟风速选为0.02到0.01m/s之间时，运顺巷和工作面交汇处风速等值线较高，大于0.1m/s；当系统使用的通风方式为“Y 型”通风时，模拟风速选为0.05到0.002m/s之间，交汇处风速等值线较低，小于0.1m/s。

通过模拟可以发现采用“W 型”通风时漏风量较大。

②巷道内的氧气含量在分别采用“W 型”和“Y 型”通风的通风系统内有所不同，分析通过模拟得到的氧含量云图，可以看出“W 型”通风的这一指标的区域为 0.19~0.14，而另一种通风方式的这个指标是更小的，所以推断使用该通风方式进行通风时的漏风量较小。

减少采空区漏风措施概述在煤矿开采过程中，采空区漏风是一个普遍存在的问题。

采空区漏风会导致能耗增加、采空区温度升高、安全隐患增加等问题。

为了解决这一问题，煤矿需要采取一系列措施来减少采空区的漏风现象。

本文将介绍一些有效的减少采空区漏风的措施和方法。

1. 采空区覆盖采空区覆盖是减少采空区漏风的一种常用方法。

覆盖材料可以选择密封性较好的材料，如聚乙烯薄膜等。

采煤结束后，及时对采空区进行覆盖，可以有效减少采空区的漏风现象。

2. 采空区回填采空区回填是另一种有效的减少采空区漏风的方法。

利用煤矸石等废弃物对采空区进行回填，可以填平采空区，减少漏风的空间。

回填材料可以选择填充性好、密实度高的材料，如煤矸石、水泥等。

3. 加强通风系统管理通风系统管理对减少采空区漏风也起着关键的作用。

煤矿可以通过以下几个方面来加强通风系统的管理：•定期对通风系统进行检查和维护，确保风道畅通，减少漏风点的数量；•对通风系统进行调整，合理设置风量和风压，减少漏风；•增加通风系统的监测设备，及时发现和修复漏风点，避免漏风现象加剧。

4. 加装风道封堵设备在采空区周围的风道上加装封堵设备，可以有效减少漏风现象。

这些封堵设备可以选择可靠的密封材料，如橡胶垫片、胶带等，将风道密封起来，防止风道与采空区之间的漏风。

5. 加强员工培训与意识提升员工培训和意识提升也是减少采空区漏风的重要环节。

通过对员工进行相关培训，让他们充分了解漏风的危害和减少漏风的方法，培养员工的安全意识和责任心，促使他们在工作中积极采取相应的措施来减少采空区的漏风现象。

6. 定期监测和评估定期监测和评估采空区漏风的情况，可以帮助煤矿了解问题的严重程度和原因，并采取相应的措施进行改善。

监测和评估可以通过风压检测、漏风点检测等方法进行，为制定合理的漏风控制措施提供依据。

7. 示范工程和技术创新通过建设示范工程和进行技术创新，可以推动采空区漏风控制技术的发展和应用。

煤矿可以与相关科研机构、技术团队合作，研发和应用新的漏风控制技术和设备，提高采空区漏风控制的效果。

被保护层采空区漏风特征及封堵技术研究岳小栋【摘要】采空区自然发火主要是由漏风引起,因此漏风规律和封堵技术是防灭火研究重点.本文以金佳煤矿被保护层111811工作面为研究对象,通过数值模拟研究了被保护层工作面采动过程中煤岩层间裂隙发育规律,采用气体示踪法研究了上部被保护层工作面采空区的漏风规律,同时根据实际情况对漏风处进了注入马丽散的技术措施,有效的降低了漏风处的漏风风速,起到了良好的封堵效果.本研究对井下被保护层采空区防灭火技术的研究具有重要意义.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P12-15)【关键词】被保护层;漏风;采空区;自燃【作者】岳小栋【作者单位】山西省雁北煤炭工业学校, 山西大同 037005【正文语种】中文【中图分类】TD75+2.2随着我国煤矿开采强度的不断加大，煤炭资源开发向深部转移，大量的自然灾害日益加剧制约了井下回采工作安全高效的进行。

煤炭自燃一直是我国煤炭资源开发的主要危害，受多方因素影响比如：采空区遗煤多、空间大，开采强度增大，漏风严重等[1]。

大量的学者针对采空区煤炭自燃防治机理做了深入研究，徐精彩[2]等人根据实验所得煤体放热强度和耗氧速率，结合采空区氧气浓度分布得出了采空区漏风分布规律，最终判定了自燃危险区；张进军[3]等人通过采空区下隅角封堵技术，有效防止了瓦斯超限和煤炭自燃灾害；朱红青[3]等人通过数值模拟分析了高冒区漏风风速和氧气浓度，最终采用了注氮冷却技术来防治煤炭自燃；褚廷湘[5]等人根据覆岩的冒落特点及采空区漏风提出了煤炭自燃的防治措施。

同时大量的研究人员将研究重点放在了采空区的漏风规律，探讨了其对煤炭自燃的影响[6-8]。

借助气体示踪技术[9-10]，能够高效的得出采空区的漏风规律为判定自燃危险区域提供了良好的技术条件。

大量研究集中在单一煤层采动影响，而关于被保护层采动过程中漏风研究甚少，本文以金佳煤矿为研究背景，通过数值模拟软件观察被护层工作面回采过程中裂隙的发育情况，利用示踪气体法深入研究了被保护层卸压开采后采空区的漏风规律，进而提出了堵漏技术措施，增进了井下作业的安全程度。

《永定庄矿两系采空区下开采工作面漏风源识别及控制技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，永定庄矿面临两系采空区下开采的复杂环境。

工作面漏风是矿井安全生产中的一大难题，它不仅影响工作面的作业环境，还可能对采煤机的生产效率及煤炭资源回收率造成不良影响。

因此，准确识别漏风源并采取有效的控制技术是矿井安全高效生产的重要保障。

本文针对永定庄矿两系采空区下开采工作面漏风源的识别和控制技术进行深入研究，旨在提高矿井的生产安全与效率。

二、采空区与漏风现象分析在两系采空区下开采时，由于采空区的存在和矿井内外压差的作用，采空区及周边煤岩体出现变形和破坏，进而形成各种类型的漏风通道。

这些漏风通道的存在使得工作面风流不稳定，给采煤工作带来极大的困难。

因此，对采空区及漏风现象的深入分析是识别漏风源和控制漏风的关键。

三、漏风源识别技术研究（一）地质条件分析根据永定庄矿的地质资料，对矿井内各层煤岩的物理力学性质、地质构造、含水性等进行详细分析，为漏风源的识别提供基础数据。

（二）现场勘查与监测通过现场勘查和实时监测，获取采空区的形态、尺寸以及工作面的通风参数等信息，从而分析出漏风的通道和源头。

（三）多源信息融合将地质条件分析、现场勘查与监测等得到的信息进行多源信息融合，利用计算机模拟和数据分析技术，确定漏风源的位置和类型。

四、漏风控制技术研究（一）优化通风系统根据漏风源的识别结果，优化矿井的通风系统，调整风门、风窗等通风设施，以减少漏风量。

（二）填充采空区采用合适的充填材料和方法对采空区进行充填，以封堵漏风通道，减少漏风量。

同时，充填还可以有效控制地压活动，保障工作面的安全。

（三）新型支护技术采用新型支护技术对煤岩体进行加固，提高其稳定性，减少因煤岩体变形破坏而形成的漏风通道。

（四）注浆封堵技术对于难以充填的细小漏风通道，可采用注浆封堵技术进行封堵。

通过向漏风通道内注入浆液，使其固化封堵漏风通道。

五、技术应用与效果评估将上述漏风源识别及控制技术应用于永定庄矿的实际生产中，通过定期的监测和评估，分析技术应用的效果。

收稿日期:1996-05-15*煤炭工业部重点项目第21卷第6期1996年　12月煤 炭 学 报JOU RNAL OF CHINA COAL SOCIET YV o l.21　N o.6Dec.1996防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用*刘英学　唐海清　邹声华　施式亮(湘潭矿业学院)摘要　为防止采空区因漏风而导致遗煤自燃,经计算机模拟与现场实施研究,定期在采空区“U ”形漏风带构筑隔漏风墙,能明显地造成采空区内漏风量及漏风范围跳跃式骤减,扩大不自燃区范围,有效地杜绝了采空区遗煤自燃与瓦斯爆炸灾害.经六枝矿务局木岗矿两年多实施,减少灾害经济损失300多万元.该措施还具有施工简便、成本较低等特点,很适合于经济较不发达、井下条件复杂的突出易燃矿井应用.关键词　“U ”形漏风带　采空区自燃　减漏风措施 中图分类号　TD745贵州省六枝矿区木岗矿,其矿井地质条件复杂,顶板破碎易冒落,机械化程度低,是开采瓦斯突出、自燃严重的煤层,采煤工作面月进度仅为15～20m.采煤工作面自燃发火期一般为40d 左右,最短的仅为17d.矿井自1971年建井以来,共发生自燃80起,其中采煤工作面自燃49次,占61.25%,至1992年底已开采的38个采煤工作面,发生过自燃的采煤工作面为26个,占68.42%,部分采煤工作面因自燃引起瓦斯爆炸,造成人员伤亡和巨大经济损失.长期以来,六枝矿区对采场自燃与瓦斯爆炸防治工作十分重视,相继采用均压通风和黄泥灌浆等措施.但木岗矿采煤工作面瓦斯涌出量大,均压通风措施实施极复杂.又因六枝矿区粘土贫乏,黄泥灌浆成本高、致使制浆浓度常达不到要求,难以有效地抑制自燃.为此,矿井只好采用多开切眼方法,工作面每推一段时间,便封闭后方采空区,搬到前一开切眼,同时仍坚持随采随灌.这一方法虽取得一些效果,但存在3个问题: 回采面频繁搬家,贻误生产时机; 大大增加搬家费用; 大大增加可采储量损失,缩短采煤工作面、矿井服务年限.为解决这些问题,并有效地杜绝采空区自燃及瓦斯爆炸,我们采用综合治理方法,即减漏风技术措施,成功地达到了预期效果.1　减漏风措施的作用机理1.1　采空区漏风通道的分布与特点从空气流动动力学观点[1]看,回采工作面与其后的采空区是一个充满流动气体的复杂空间,可分成两部分:一部分是切顶线前包括采煤工作面,进、回风顺槽等用于进行生产活动的空间,其风流是可控制的;另一部分是切顶线后充满填充物或陷落岩石的采空区空间,其风流是非控制性的.两空间紧紧相邻,不可避免存在漏风联系,只要采煤工作面有风流通过,采空区内陷落岩石的孔隙与裂隙中的气体就必然处于流动状态,但因陷落的岩石的堆积状态和压实程度不同,形成的孔隙率及裂隙的形状、大小与连通性各不相同[2].在采空区内原上下顺槽及开切眼处,放顶冒落的矸石较难充满压实,而形成“U ”形漏风带,构成采空区中部区域漏风的源汇.根据多孔介质滤流场理论[3],运用计算机进行模拟解算,得出采区漏风分布,如图1所示.显然,采空区内的漏风通道的漏风量大小不一,即可分为能自燃与不能自燃两类漏风通道.不能自燃漏风通道还可分为不自燃大漏风通道与不自燃小漏风通道.图1　采空区漏风区划分F ig.1　Classification o f air leakag e areas in the g oaf 研究认为,采空区内漏风通道按其所处部位及漏风量大小,可划分为“U ”形漏风区与中部漏风区,中部漏风沿采煤工作面推进方向又分为大、中、小3个漏风区,见图1.所谓大漏风区,其漏风量大,散热速度大于产热速度,区内以不自燃大漏风通道为主;中漏风区的漏风量不大也不小,故多以能自燃的漏风通道为主;小漏风区漏风量微小,即以不自燃小漏风通道为主.在“U ”形漏风区内,以能自燃漏风通道为主,区内不仅漏风量适于自燃,且持续时间较长,为中部区域漏风源汇,故为防治采空区自燃的重要区域.1.2　减漏风措施的作用机理由于采空区内的“U ”形漏风带,以能自燃的漏风通道为主,漏风持续时间长,不仅自身自燃危险图3　砌墙后采空区漏风区划分　F ig.3　D ivision of air leakag e areas in the g oa f afterbuilding of sto pping s against air leakag e性严重,而且是采空区中部各漏风区漏风的源与汇,直接决定着采空区中部的漏风量与自燃分区.可以设想在“U ”形漏风带进、回风侧增加风阻,在工作面相同的风压差条件下,漏风量必然骤减,原为自燃的漏风通道将有相当的部分转变为不自燃漏风通道,从而大大缩小中漏风区的易自燃范围.经研究确定,在“U ”形漏风带起始端构筑隔漏风墙,具有增阻减漏作用.对于倾斜煤层回采工作面,如图2所示[1],当认为坐标YZ 方向风压变化可忽略不计时,描述采空区内气体流动问题的拉普拉斯方程,可记为 2H X2=0 (X 1≤X ≤X 2),(1) H (X 1)=H 1,(2) -K h Hn X =X 2=Q ,(3)式中,H 为沿X 方向坐标点风压,Pa;K 为采空区透气性系数;h 为回采工作面采高,m ;Q 为进风侧单位横向宽度风量,m 3/m in.运用计算机解算上式可知,采空区漏风影响范围及漏风量大小与回采工作面倾斜长度成正比.显然,在采空区沿切顶线上、下两端构筑隔漏风墙,还具有缩短回采工作面斜长的作用,即可减少往采空区的漏风量和漏风范围(图3),从而达到防止采空区遗煤自631第6期刘英学等:防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用燃的作用.2　减漏风措施的现场实施与效果考察2.1　减漏风措施的现场实施根据现场实际条件,课题组设计在采空区沿切顶线下端,构筑长8～10m,宽1.2～1.5m,高1.6～1.8 m的可塑性隔漏风墙,材料为袋装粘土和碎矸石,墙间距为20～30m,每次垒砌时间都力争安排在8 00班,课题组成员现场指导施工.2.2　减漏风措施实施效果的考察研究期先后在木岗矿对4个回采工作面实施了上述措施,都收到很好的效果.如1175回采工作面位于矿井北翼,开采的煤层瓦斯压力大,瓦斯含量高,其机巷在掘进过程中多处发生瓦斯突出,致使巷道出现几处大面积空顶.回采时采煤工作面绝对瓦斯涌出量达4.5～6.5m3/m in,供风量也较大,是该矿自燃危险性最严重的回采工作面.1993-09-29在回采工作面推进50m时,在“U”形漏风区进风侧砌垒了第1道隔漏风墙,长9m,高1.8m,宽1.3m.为考察其作用效果,沿采面及上、下顺槽设置了1～5号测点,见图3.并在隔漏风墙构筑前后,分别测定瓦斯浓度、风量Q、计算瓦斯涌出量Q w、有效风量与漏风量,见表1.表1　考察数据统计Table1　Statistics of air quantity and gas emission m3/min 测　试　日　期1号点　Q Q w　2号点　Q Q w　3号点　Q Q w　4号点　Q Q w　5号点　Q Q w　砌隔漏风墙前砌隔漏风墙后1992-09-18　360　0.36　310　0.62　301　1.92　336　3.36　369　5.88 1992-09-22　3660.293120.45304 1.70343 3.94378 6.20 1992-09-263700.303250.65318 1.91356 3.74386 6.37 1992-09-283650.3653190.64314 1.88352 3.87380 6.27 1992-09-293650.3653130.47306 1.71347 3.99378 6.43 1992-09-304420.3544240.84420 1.89418 3.14448 4.93 1992-10-014450.3584250.64416 1.66420 3.02452 4.97 1992-10-024380.2634200.63408 1.63416 3.24446 5.00 1992-10-054340.1744120.82407 1.63410 3.28441 5.03 1992-10-0840703960.79394 1.58402 3.08414 4.76 1992-10-1041204000.72396 1.50406 3.25422 4.94 1992-10-124140.0414010.80398 1.59406 3.25423 5.08 1992-10-1441904020.80398 1.67408 3.10426 5.03 1992-10-1841003960.79390 1.72410 3.32416 4.99 从表1中不难看出,隔漏风墙具有以下作用:(1)较大幅度减少了采空区的漏风量　进风段1点与3点相比,垒砌隔漏风墙前漏风量为51～62m3/ min,平均为56.5m3/min,砌墙后降为13～30m3/m in,平均为21.5m3/min,减少漏风率达61.9%.(2)较大幅度提高了采煤工作面有效风量　进风段3点与1点有效风量比值,垒砌墙前为83.06%～86.03%,平均为84.55%,砌墙后提高到93.15%～96.81%,平均为94.98%. (3)较大幅度降低了采场瓦斯涌出量　据对位于回风巷5号点测算,砌墙前采场绝对瓦斯涌出量为5.88～6.43m3/min,平均为6.16m3/m in,砌墙后为4.76～5.08m3/m in,平均为4.92m3/m in,平均下降20.2%.632煤 炭 学 报 1996年第21卷 考察结果显示,采用构筑可塑性隔漏风墙这种减漏风措施,对防止采空区自燃有明显的效果,同时说明前述的计算机模拟分析理论是正确的.此外,这种方法施工简便、成本低、深受现场欢迎.1175回采工作面在经历379d 的回采期间,共推进292m,至1994-07-29结束,先后共构筑7道隔漏风墙,一直未发生自燃事故,安全采出煤炭78585t,与过去同类回采工作面相比,节省采煤工作面搬家费5000元,少浪费煤炭资源1万多吨,与1990～1991年相同生产期相比,因杜绝了自燃与瓦斯爆炸,减少灾害经济损失300万元,并创造该矿易燃回采工作面不发火的最长时间记录.3　结 论(1)计算机对采空区漏风滤流场模拟结果是正确的,采空区内漏风对自燃的影响,可按前述4区划分.“U ”形漏风区不仅存在,而且持续时间长,决定着采空区中部的漏风范围与漏风量,是防治自燃的重点.(2)增加“U ”形漏风区的风阻,可使采空区内漏风范围及漏风量骤减,本项目研究的减漏风措施对此有明显的作用.(3)本措施实施时,必须按要求定期施工,并保证其稳固性与严密性,使每一道墙,都能促使采空区内漏风范围与漏风量跳跃式地骤减一次,以达到防止自燃的目的.(4)本措施既可为独立防治自燃措施,亦可与其它措施结合使用.有机结合,效果更佳.(5)本项目研究的减漏风措施,防治自燃机理简单,施工方便,成本低,很适于经济不很发达,煤层条件复杂的易燃易爆矿井. 本文是湘潭矿业学院、六枝矿务局和贵州煤炭研究所3家合作的研究成果.在此对付出辛勤工作的全组成员和对此项目研究给予关心、支持的各级领导和同志们表示由衷的谢意.参　考　文　献1　黄伯轩编著.采场通风与防火.北京:煤炭工业出版社,19922　任德惠,丁　琨主编.高沼易燃煤层无煤柱开采.北京:煤炭工业出版社,19883　贝尔J 著.多孔介质流体动力学.孙讷正译.北京:中国建筑工业出版社,19834　王省身主编.矿井灾害防治与技术.徐州:中国矿业学院出版社,19865　陈宝明,王补宣,方肇洪.多孔介质自然对流中温度梯度与浓度梯度的相互耦合.工程热物理学报,1995,16(2):210～214作　者　简　介刘英学,男,41岁,副教授.1982年毕业于焦作矿业学院.现从事通风与安全工程专业的教学与科研工作.已获得3项研究成果,发表了“矿井通风总风阻计算式的修正”、“矿井瓦斯涌出量预测方法的研究”等论文14篇.湖南省湘潭市湘潭矿业学院资工系,邮政编码:411201.唐海清,男,65岁,教授.1953年毕业于中国矿业学院.一直从事矿山通风与安全工程专业的教学与科研工作,出版专著《矿井风网动坐标解法及其应用》,在《煤炭学报》等刊物上发表论文近40篇.湖南省湘潭市湘潭矿业学院,邮政编码:411201.633第6期刘英学等:防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用634煤 炭 学 报 1996年第21卷STUDY AND APPLICATION OF MEASURES FOR PREVENTION OF SPONTANEOUS COMBUSTION OF COAL IN GOAFINDUCED BY AIR LEAKAGELiu Yingx ue　T ang Haiqing　Zou shenghua　Shi Shiliang(X iang tan M ining Institute) Abstract　Based on computer simulatio n and site ex perience air stoppings w ere built perio dically in a U shape air leakag e ar ea in the go af to prevent spontaneous ig nition of coal,w hich reduced rem arkably the quantity and extent of air leakag e in the mined out area,and the ex tent of non-spontaneo us co mbus-tio n area expanded,w hich pr evented effectively the r isk of spontaneous ig nition and g as ex plosio n.Appli-cation o f this m ethod in M ug ang M ine,Liuzhi Bureau for mo re than tw o y ears reduced the eco no mic lo ss by o ver3million Yuan RM B.This m ethod is characterized by simple operation,low cost,etc.It is suit-able for mines in under dev elo ped area and for mines w ith com plicated co nditions and w ith proneness of spontaneous ig nition.　U shape air leakage area,spo ntaneous com bustion in the m ined out area,measure against Keywordsair leakag e欢迎订阅《煤》《煤》是煤炭工业部主管、潞安矿务局主办的实用性煤炭技术类科技期刊,面向全国发行,是您学习、工作的知音和朋友,是您开启煤炭科学知识宝库的助力器.《煤》常设10个栏目:特约专稿、高产高效、理论研究、问题探讨、实用技术、成果应用、国外技术、信息窗、煤海骄子、服务卡.《煤》适读范围:从事煤炭生产、建设、科研、设计、制造、教学及经营管理方面的各类读者.国际标准刊号:ISSN1005-2798国内统一刊号:CN14-1171/T1地址:山西省襄垣县潞安矿务局电话:(0355)5921859,5922114邮政编码:046204　定价:3元/册,全年18元(包括邮资)邮发代号:22-114 联系人:宋建勋有意征订者,请来电与我刊联系,我们将为您提供一流的服务.。

精准测定采空丨X漏风方何和漏风风速技术 研究□郭凯伟霍州煤电集团辛置煤矿，山西霍州 031400摘要：矿井存在漏风问题会导致通风道的监测难度加大。

为解决此问题我们不断研究总结出矿井采空区漏风的周期。

选用SFft*踪气体检测法，来确定漏风通道中漏风的大小和数量。

参照幸置矿发生的漏风数据，研究实施的具体计划，和到实际现场中进行初步的试验。

根据实际得出的数据表明采空区的漏风和漏风通道是有一定的关联的。

关键词：采空区；漏风通道；检测技术0引言漏风是引发采空区事故的原因之一，可能导致煤柱的 碎裂、产生火灾等危险，是威胁矿区安全生产的因素之一。

我们一定要尽量无误差的监测漏风通道，根据实际情况的 不同，采取差异化的办法来消除隐患。

采空区里存在许多 结构复杂的设备，都与漏风存在一定的关联。

现场实地勘 察监测后，确定示踪检漏技术可以很好的检测出漏风的情 况，提供准确的数据支撑对消除隐患起着重要意义。

1回采工作面采空区漏风规律研究在矿区施工时一般使用通风的方式是抽出式，让地面 和施工区域形成压强差产生风流。

漏风风流利用这种压强 差从地面缝隙进入，在通过采空区流向压强低的位置。

由于采空区内有物质碎裂导致漏风的过程十分复杂，所以采 空区介质量的多少和压强是确定漏风强度的重要原因|21。

采空区内存在的介质整体松散，但还是具有刚性。

所 以可以使用多孔介质流动理论来研究采空区中漏风的周期。

让研究变得相对简单，我们就对踩空进行一些假设：（1)介质整体松散按不变形考虑。

（2)空气的密度不随环境和 压强而变化。

（3 )把空气看做二元系统，拥有分子扩散系 数。

（4)空气中的成分彼此之间相对稳定、独立，并且不 能相互产生反应。

（5 )空气的流动范围只在层流。

因煤岩层性质及赋存条件复杂多变、采掘工艺及巷道 布H方式不尽相同，采空区和许多地方是相同的，从而导 致压强差产生漏风现象。

当漏风的速度在一定的范围内，就会产生遗煤自燃的危险。

采空区介质容易碎裂并且复杂,导致漏风稳定性极差，带给防护工作很大的挑战P l。

采空区漏风是造成工作面上隅角瓦斯超限采空区漏风是造成工作面上隅角瓦斯超限和采空区遗煤自燃的直接原因,因而摸清采空区在各种复杂生产边界条件下的漏风流场就显得尤为重要。

由于采空区工作人员无法出入,通过现场检测手段准确获知其中各种物理量的分布规律是十分困难的,而实物相似模拟试验又需要大量的人力物力。

因此,许多学者采用计算流体力学的方法,针对不同的采煤工作面,通过数值模拟试验研究其采空区的流场,取得了一定的成果。

但是,不同的采空区边界条件差别很大,即使同一采空区,在不同时期其边界条件也不尽相同,这就使得对具体的采空区进行数值模拟试验的结果很难推广到其它采空区;另一方面,如果对各种不同采空区在不同边界条件下进行数值模拟,则需要耗费巨大的计算机资源。

本文以偏微分方程理论为基础,通过对采空区渗流流场和瓦斯浓度场控制微分方程的分析,将线性叠加原理应用到采空区流场的数值计算中,简化了具有复杂边界条件和源项的流场问题的求解,减少了所需要的数值模拟试验次数和模拟时间,实现了采空区流场数值模拟领域从个性到共性、从特殊到一般、从具体到抽象的升华,为将来采空区流场在线实时分析奠定了理论基础,提供了技术保障。

在研究的过程中,本文推导了叠加原理通用公式、采空区浓度场计算公式、采空区渗透率与瓦斯浓度之间的关系式以及工作面风量与采空区漏风量之间的关系式等一系列公式,这些公式分别在不同的方面简化了采空区流场问题的求解。

在采空区渗透率分布形态方面,本文提出了采空区“自由堆积渗透率假设”,为采空区渗透率的分布确定了合理的边界条件,有利于更为准确地描述和研究采空区的渗透率分布。

基于“自由堆积渗透率假设”的采空区氧化升温带分布可以在一定程度上对工作面快速推进时仍存在的零星自燃发火现象做出解释。

这些公式和假设及其应用,构成了本论文的核心内容。

针对现场应用,以陈家山416工作面2006年11月份的生产跟踪数据为基础,应用叠加原理及本文推导的相关公式,在不同抽放条件下对工作面和采空区的耦合流场进行了计算和分析,对416工作面所采取的采空区瓦斯综合治理措施的有效性做了验证。

39煤炭自燃是威胁煤矿安全生产、制约提高煤炭回采率的重大灾害之一。

据统计，我国国有重点煤矿中存在自然发火危险的矿井约占51.3%，由于自燃引起的火灾占总火灾数的90%以上，其中采空区自燃则又占自燃火灾的60%，其中，绝大部分火灾是由于采空区漏风引起的[1]。

相关研究表明，采空区漏风量增加会使采空区自燃三带的范围增大，增加采空区煤自燃的危险性。

为有针对性的防治由采空区漏风引起的自然发火，本文在采空区漏风通道分析的基础上，有针对性的提出了防治采空区漏风的综合防治措施。

1 3下采空区漏风概况正益煤业主采煤层为3上和3下煤层，3上煤层和3下煤层间的岩柱在0.8m到5m之间，受断层干扰，3下煤层在采掘中易发生与3上采空区连通状况，由于其上为采空区，隔离煤柱易于受压从而出现漏风情形。

近几年对主采煤层高温点进行统计，统计结果表明3下工作面高温点概率大于3上工作面，具体体现在3下501采空区、3下503采空区、3下505采空区和3下504采空区，这些3下工作面具有共同点为漏风通道多，漏风现象复杂。

而漏风通道可能会导致遗煤自燃。

2 采空区漏风的理论分析遗煤自燃主要因素为采空区漏风。

依照煤炭自燃特性，采空区漏风量与遗煤自燃有决定性关系。

漏风量偏大不利于煤炭热量积聚，风量偏小氧化条件达不到，该条件下均不易自燃。

由漏风阻力定律得知：n h=R Q ×漏 （1）式中：h 为风压差；R 漏为风阻；Q 漏为漏风量；n 为流态指数，n ＝１～２，层流时为１，紊流时为２。

由该定律可知：风阻R 漏趋近于无穷大或h 趋近于零时，漏风量则趋近于零。

所以，抑制煤炭自燃的根本措施就是最大限度增加漏风风阻、尽可能降低风路两端压差。

根据煤炭自燃发火机理，分析漏风通道，采取根本性措施，为煤炭防火工作提供可行性依据。

3 漏风通道分析3.1 3下工作面的特点3下工作面上方临近采空区，材料巷和采空区间隔3m，一般上临采空区，材料巷与上部采空区以3m煤柱隔开，顶部为3上采空区，煤层之间存在0.8m到5m的岩柱。

300MW机组空预器漏风分析研究与解决方案范文摘要：回转式空气预热器在大中型锅炉上被普遍采用，漏风率是其重要的经济指标之一。

有效控制空气预热器漏风率，可以从降低送、引风机电耗和提高锅炉效率两个方面得到节能收益。

本文对300MW机组空预器漏风分析研究与解决方案，并列300MW机组空预器漏风改造的成功经验，空预器的漏风率平均在4.39%。

关键词：柔性接触式密封；漏风率；径向密封；旁路密封；轴向密封。

1回转式空预器的漏风分析1.1转子热变形预热器运行时，转子的上下端面上存在温度差，也即沿着转子高度方向上的温度梯度引起了转子的热态蘑菇状变形，转子上端面外凸，下端面内凹。

1.2漏风分析回转式空气预热器主要由转子和外壳组成，转子是运动部件，外壳是静止部件，动静部件之间肯定存在间隙，这种间隙就是漏风的渠道。

空预器处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧压力是正压，烟气侧压力是负压，二者存在压力差，从而产生漏风。

由于压差和间隙的存在造成的漏风称为直接漏风；还有一种漏风叫携带漏风，是由于转子内具有一定容积，当转子转动时，必定会携带一部分气体进入另一侧。

1.2.1携带漏风携带漏风主要因为空气预热器在转动过程中，蓄热元件中部分空气被携带到烟气中，而蓄热元件中的部分烟气被携带到空气中，这是回转式空预器的固有特点，是不可避免的。

为了降低结构漏风量，在满足换热性能的前提下，尽量选择较低转速，并且转子内尽量充满传热元件，即转子高度不要留有太多的剩余空间，但携带漏风量占空预器总漏风量的份额较少，一般来说不超过1%，常可忽略。

1.2.2直接漏风空气预热器结构本身有一定的密封系统，但由于机组运行条件的影响，原有密封系统磨损严重，不能有效的治理漏风，造成漏风率上升。

2柔性接触式密封原理传统空预器密封技术是采用刚性有间隙密封技术，在动静间保持一个最小间隙，达到漏风最小。

由于空气预热器的蘑菇状变形问题，而且这种变形随负荷、环境温度不断发生变化，使得我们很难达到一个最佳的动静之间的间隙值。