綜放開采大面積采空區有害氣體控制技術

資源與環境

西安科技大學自 2005 年開始對綜放開采大面積采空區有害氣體控制技術的研究與應用進行研究。該技術經中國煤炭工業協會組織鑒定，認項目整體上達到國際先進水平。成果于 2012 年 9 月獲山東省科學技術進步三等獎，該項目申請專利 24 項。該技術有效預防大面積采空區災害事故，提高采空區密閉的安全可靠性。

試用

（1）確定了兗州礦區3層煤采空區有害氣體主要來源于松散煤體氧化自熱，其產生量與煤溫和氧氣濃度有關。明確提出了封閉采空區內氣體處于微作用力下的弱平衡狀態，易受采空區周邊壓能分布、熱力風壓及大氣壓力變化等因素的影響，搞清了這些影響因素與大面積采空區有害氣體分布、運移和涌出的關系。 （2）實驗研究了煤氧化自熱過程中有害氣體的產生規律，分析了低瓦斯礦井采空區浮煤自燃引發局部氣體燃爆的條件和環境，測試了煤氧化自熱產生的、以CH4為主的、多元可燃可爆性混合氣體的爆炸特性，建立了采空區封閉空間的礦井瓦斯爆炸模型，測算出不同條件下的爆炸沖擊壓力。 （3）分析了覆巖失穩引發沖擊災害機理，提出了采空區氣體體積計算方法，建立了氣體沖擊災害的力學和數學模型，計算出大面積頂板來壓引發采空區氣體的沖擊壓力。 （4）提出以密閉為根本的大面積采空區氣體災害控制技術，確定了以柔性與剛性相結合的密閉墻構建方式，設計的鋼筋混凝土密閉墻結構，具有足夠抗沖擊強度和氣密性能，杜絕了大面積采空區浮煤自燃與氣體沖擊的災害。 （5）制定了大面積采空區氣體監測與密閉控制技術規范。