三带（通用9篇）
三带 篇1
农机监理员为民服务时要“三带”, 即带着感情, 带着责任, 带着技能。感情是友谊的纽带;责任是农机安全监理工作的重点;技能是优质服务的基础。
一带感情。农机监理员下乡开展工作时, 要带着感情深入到农民群众中, 与农机手打成一片, 和农民交朋友, 广泛听取他们对农机监理工作的意见和建议, 做农机手的知心人、贴心人。在实际工作中, 努力做到感情上贴近农民, 思想上尊重农民, 工作上深入农民, 深怀爱民之心, 多办利民之事。
二带责任。农机监理员在工作中要有高度负责的态度, 及时向农机手宣传国家的农机化方针政策, 讲解农机安全法规, 分析各种事故原因, 监督其遵章守纪, 安全行车。让农机驾驶操作人员认识到安全出效益, 明白安全是致富之本、事故是败家之源的道理。从而预防和减少农机事故的发生, 确保广大群众生命财产的安全。
三带技能。充分利用自己的专业技术知识, 为农机手排忧解难。当机手的农机具出现故障时, 农机监理员最好要有一手过硬的技能, “手到病除”, 及时为机手排除故障, 确保农机“高效、优质、低耗、安全”的生产, 不但当好农机安全监理员, 还是农机技术的操作员和维修员。这样, 监理员会受到更多农机手的欢迎和尊重, 文明监理、优质服务更易于落到实处, 农机监理工作也就能够更加顺利有效地开展。
三带 篇2
1.一条对我市改革开放和现代化建设的建议——全力加大沿海开发扶持力度
据了解，我省一些县市通过围填海来增强港口开发和陆域腹地优势，但由于全省沿海土地和海域利用规划尚未出台，在海域上开展建设的相关配套政策还不完善，项目用地属于海域还是国土利用难以明确界定，致使围垦区域项目的报批、融资等面临很大瓶颈，制约了沿海开发进程。今年江苏省海域使用权证“直通车”工作将在南通如东、海安等县进行试点。建议我市抓住海域使用权证“直通车”改革试点契机，抓紧勘定陆域与海域分际线，统筹考虑沿海地区地情特征、产业现状、发展基础等因素，及早出台海域利用专项规划，为沿海开发项目审批、产业规划、融资抵押提供合法依据。将起步早、空间大、成效好的沿海园区尽快升级为省级开发区，进一步提升沿海开发质效。
2.一个当前干部群众最关心的热点问题——老龄化背景下居家养老问题
居家养老是老龄化社会背景下政府、社会、家庭“三位 1
一体”相结合的全新养老模式，无论从经济成本，还是文化观念、覆盖范围和社会效益等方面看，都是现阶段以至未来一段时间内我国城乡养老的重要方式，对减轻国家负担，弥补传统家庭养老的不足，将起到越来越重要的作用。由于目前居家养老还处探索实施阶段，一些由政府部门主导的服务中心由于资金、人员等资源限制，提供给老人的服务内容基本属于日常生活的便利服务。而一些由社会力量所承担的养老机构，由于其公益性定位，势必造成盈利减少和服务动力的不足。虽然承诺的服务内容和项目较多，但实际上真正提供给老年人的往往比较单一，尤其是专业化的服务项目相对较少。从当前的发展实际来看，居家养老服务也是侧重于日常的生活照料和文化娱乐，而老人的精神抚慰和临终关怀更多的还是由家庭所承担。在一些城市社区，由于社会公共服务网络的不断健全，各类社区和部门志愿者队伍的不断壮大，在一定程度上承担了居家养老的医疗护理、心理咨询、临终关怀等服务功能，但服务运作的常态性、长效性机制还有待进一步加强。此外，还存在着配套政策缺失、资金渠道过窄、专业人才缺乏不足，严重制约了居家养老的发展。基层干部群众希望有关部门能因地制宜，创新实践，走出一条
符合发展实际，适合群众需求的居家养老新路子。
3.一个希望得到解决的思想理论问题——如何在社会管理创新中升华群众观点、丰富群众路线的内涵
农民群众需要“三带”型农电员工 篇3
笔者是一名基层农电员工, 在与农民群众的接触中, 了解到下乡为农民服务时, 带着感情、带着责任、带着技能的“三带”型农电员工倍受农民群众的青睐。
带着感情。农电员工在深入乡村开展工作时, 只有带着感情深入到农民群众中, 与他们交朋友, 广泛听取他们对供用电方面的意见和建议, 做农民群众的知心人、贴心人, 努力做到感情上贴近农民, 思想上尊重农民, 工作上深入农民, 这样才能深怀爱民之心, 多办利民之事。
带着责任。农电员工要怀着高度负责的态度, 及时向农民群众宣传供用电方面的法律、法规, 推广节能新技术, 传授安全用电常识, 提醒农民群众安全用电, 让农民群众认识到安全用电的重要性, 明白违章用电的危害性, 使农民群众感到自己受到了尊重, 得到了实惠, 体验到了服务的真诚, 真正感受到“好用电”、“用好电”、“用电好”。
带着技能。农电员工要充分利用自己的专业技能, 在农村春耕、三夏、双秋、抗洪救灾和日常生活用电中, 为农民群众排忧解难。特别是当农忙和救灾中用电设备出现故障时, 农电员工要有一手过硬的技能, 以“手到病除”的本领, 及时快捷地排除用电设备故障, 确保高效、优质、安全地为农业生产服务。
三带三推活动简报 篇4
阳春三月，祁连县以践行“三严三实”为要求，组织140余名党员干部深入农牧区开展“三带三推”主题活动，犹如一股春风吹响了祁连县民族团结进步创建、“三基”建设、现代农牧业发展、精准扶贫和生态文明建设等重大工作的号角，使祁连大地呈现出万物复苏、生机盎然的新景象。
根据省州委、州政府关于《干部下乡开展“三带三推”活动实施方案》的总体部署和相关要求，祁连县及时成立领导小组，制定下发《20祁连县干部下乡开展“三带三推”活动实施方案》，召开动员大会，抽调熟悉农牧区生产、懂政策、有能力的`党员干部，带着农畜产品销售、电子商务等互联网+等信息，带着农牧业推广技术、创业就业的服务政策，深入到全县7个乡镇45个行政村3个社区，用群众看得清、记得住、听得懂的方式，通过微信微博、发放资料、调查研究等渠道宣讲党的十八届四中、五中全会精神，广泛宣传中央和省委1号文件精神，使广大农牧民群众更好的了解农发牧业支持保护补贴、草原奖补、农牧区低保、医疗保险等党的强农惠农政策。驻村干部将利用3月份一个月的时间，从贴近实际、贴近基层、贴近群众的角度出发，围绕如何才能实现增产增效增收的问题，谋划制定了全年生产发展计划，协调解决春耕备播、接羔补饲和美丽乡村建设等方面存在的实际和困难问题，努力做好矛盾排查工作，维护农村牧区社会治安稳定，切实为农牧民群众办实事、办好事。
三带 篇5
关键词：三带,裂隙发育,数值模拟
0 引言
煤层开采必然会引起上覆岩层扰动, 从而由下到上依次形成“垮落带”、“裂隙带”、“弯曲下沉带”。以古书院矿15#煤为例, 9#煤距离15#煤层间距大约30m, 9#煤层开采后, 利用理论分析和数值模拟相结合的方法, 对15#煤采煤工作面“三带”裂隙发育高度进行研究, 最终确定“三带”高度, 为9#煤层积水下渗的可能性及15#煤瓦斯抽放提供理论依据。
1 理论计算
当煤层采动后, 上覆岩层一般会形成“三带”。应用采矿学和矿山压力理论分析15#煤的裂隙带高度。由表1可知, 15#煤顶板是由坚硬的石灰岩构成, 根据理论计算“三带”高度时按照坚硬顶板来计算。煤层顶板覆岩为坚硬时, 裂隙带最大高度H1i可按以下公式计算[1]:
式 (1) 、 (2) 中, H1i为裂隙带最大高度, m;Hh为垮落带高度, m;∑M为采厚, 单一煤层开采厚度1 m~3 m, 累计开采厚度不超过15 m;±号项为计算当中的误差。
根据理论计算的方法, 可得古书院矿15#煤层顶板垮落带高度大约在7 m~12 m;上覆裂隙带高度大约为34.5 m~53.3 m。
2 数值模拟
2.1 数值模拟模型的建立
本次数值模拟采用RFPA软件, RFPA具有模拟岩石试件加载变形破坏、巷道破坏、顶板垮落及底板突水、地下工程开挖与支护等功能, 能灵活运用[2]。
2.1.1 模拟参数的确定
根据古书院矿9#煤和15#煤相应的力学参数, 将实际关于顶板和底板岩性的力学参数转换为RFPA计算模型所需参数。需要换算的参数包括弹性模量、抗压强度等[3]。
经过计算后各个岩层的具体参数如表1所示。
2.1.2 力学模型的建立
本次数值模拟水平方向取值400 m, 即工作面推进的方向, 竖直方向取值99 m。竖直方向的单元数取132个, 水平方向的单元数取200个, 合计26 400个计算单元。RFPA软件模拟时, 对于类似岩层合并处理, 在相邻2个岩层之间加入很薄的弱层作为层理, 模型中图片灰度值的亮度和岩层的力学参数相对应[4]。相变准则参数见表2。
2.2 15#煤层回采围岩位移分析
图1是15#煤在推进过程中顶板位移的变化曲线。分别对24 m、42 m、60 m、120 m顶板位移曲线进行分析, 得出顶板的位移曲线和拱形曲线相似, “拱”的峰值就是顶板的最大下沉位移, 随着工作面不断向前推移, “拱”的峰值也不断向前移动。随着采空区面积增大, “拱”的半径也逐渐增大。
当工作面推进到24 m时, 顶板位移曲线显示并不是对称的, 左侧位移偏大, 右侧偏小, 当工作面推进到60 m时, 顶板位移曲线左侧和右侧的位移值基本表现为对称。说明这时, 顶板裂隙的发育已基本趋于稳定但还会随工作面的推进平稳发展阶段。工作面推进到60 m时 (通过单元网格数的个数来确定高度) , 裂隙带高度大约为30 m, 与理论计算的裂隙带高度相互吻合。
2.3 9#煤层积水下渗的可能性
15#煤与9#煤之间共有4层含水层, 由下至上依次为:间距为0 m、厚为9.06 m的石灰岩, 间距为11.36m、厚为1.7 m的细粒砂岩, 间距为13.06 m、厚为3.1m的石灰岩, 间距为24.21 m、厚为1.73 m的石灰岩。
由于15#煤与9#煤之间有3层砂质泥岩隔水层相隔, 其透水性能差, 另外每个工作面都已提前进行了采空区探放水, 没有足够的补给水源, 在正常情况下该层水对采煤无影响[5]。
结合古书院矿水文地质条件, 已对工作面进行了探放水, 积水下渗的可能性不大, 但也应提前做好预防工作。
3 结语
a) 理论分析了垮落带、裂隙带、弯曲下沉带的形成原因, 并计算了15#煤坚硬顶板的“三带”高度;
b) 利用RFPA数值模拟软件, 分析了15#煤在回采过程中, 工作面顶板位移和应力随着推进距离的变化规律, 为“三带”高度的确定提供了依据;
c) 分析了9#煤层向15#煤层积水下渗的可能性, 应提前打探放水孔, 做好防治水预防工作。
参考文献
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[2]鲁海峰, 姚多喜, 许明能.祁东煤矿3224工作面开采“两带”高度发育特征的数值模拟[J].煤矿安全, 2007, 38 (8) :10-14.
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[4]李家卓, 方庆河, 谭文峰, 等.覆岩裂隙带发育高度数值模拟与探测[J].金属矿山, 2011 (6) :42-45.
三带 篇6
关键词：自燃风速,采空区,氧化带,煤自燃
采空区散热带、氧化带、窒息带 (简称为“三带”) 的范围和分布形态是矿井防治遗煤自然发火的重要基础参数。目前, 国内外对“三带”开展了大量的研究工作[1,2,3,4,5], 其划分标准主要有极限风速法、氧浓度法和温度法。根据研究结果, 采空区漏风风速大于0.02 m s或小于0.001 m s时, 遗煤不会发生自燃现象, 故可以此风速来划分“三带”。模拟采空区流场主要依据以下3种理论建立数学模型:达西定律、Bathmat非线性渗透定律和通风网络理论。应用结果表明, 采用达西定律描述采空区风流流动规律, 与实际情况相差很大;采用Bathmat非线性渗透定律比较符合实际情况, 但由于采空区风流流动的非线性渗流特点, 给问题的求解带来极大的复杂性和困难;以二项式阻力定律作为数学模型是比较符合客观实际的, 并且易于求解, 因而可作为理论研究手段[6]。
1 采空区漏风风阻
采空区是一个复杂空间, 陷落岩石是形成孔隙与裂隙的骨架, 在研究采空区内气体流动规律时, 可把陷落岩石和遗煤及其孔隙、裂隙视为多孔介质。空气在采空区多孔介质中的流动同时存在层流、紊流和过渡流, 经过大量现场观测及理论分析, 层流和紊流漏风风阻的计算式分别为
式中:a, b分别为取决于顶板垮落岩石性质的经验系数;vf为工作面推进速度, m d;x为采空区内沿走向距工作面的距离, m;l, S分别为采空区滤流分支的长度 (m) 和面积 (m2) ;k为采空区内沿倾斜方向上的风阻变化梯度。
图1为根据公式 (1) 绘制出的采空区漏风风阻的三维分布情况, 由于该式既考虑了风阻沿走向上的变化, 又考虑了沿倾斜方向上的变化, 因此是比较符合实际情况的。
2 数值模拟的理论依据
2.1 基本假定
当回采工作面的顶板垮落后, 由于垮落的岩石并不是立即被压实, 一般情况下垮落带距工作面越远其压实程度越高, 因此采空区存在一定的空隙, 从而构成了一系列漏风通道, 故可作以下假设:
1) 空气通过采空区垮落带的流动类似于通过许多纵横交错的短管流动;
2) 空气通过许多纵横交错的短管流动的效应与通过1组大管 (分支) 的流动是相同的;
3) 工作面和采空区漏风可视为点源点汇。
通过上述假设, 将采空区多孔介质转换成了网络系统, 从而可根据网络模拟技术对采空区漏风场及“三带”进行数值解算。
2.2 节点风量平衡定律
式中:i为网络中节点的编号, i=1, 2, …, m;j为网络中分支的编号, j=1, 2, …, n;Qj为第j条分支的风量, m3 s;aij为与第i节点相连的第j条分支的风向函数, aij=0表示第j条分支不与节点i相连, aij=1表示第j条分支风流流入节点i, aij=-1表示第j条分支风流流出节点i。
2.3 网孔风压平衡定律
网孔无通风动力时:
网孔有通风动力时:
式中:R1ij为i网孔第j分支的层流风阻, ;R2ij为i网孔第j分支的紊流风阻, ;Qij为i网孔第j分支的风流流量, m3 s;HNij为i网孔第j分支的附加能量, 如进风巷入口动压、位能、局部火风压以及调节风压等, Pa;HFi为i网孔等效风压, Pa。
2.4 阻力定律
式中:R1, R2分别为层流风阻和紊流风阻, 按公式 (1) 计算;Q为垮落条带的风流流量, m3 s。
2.5 采空区漏风场节点风速
节点风速是判断该处有无自燃可能性的重要基础参数。任一节点风速与分支风速的关系为
式中:v0x, v0y, v0z分别为任一节点在x, y, z 3个方向上的分支风速, m s。
根据以上理论, 可计算出采空区漏风场网络中各节点的风速, 进而采用插值法划分出“三带”的范围。
3 应用实例
3.1 工作面概况
以某矿1307工作面二源一汇采空区为基本研究对象, 其风流结构见图2, 除工作面漏风 (视为一源一汇) 外, 另一漏风源位于采空区下边界距离工作面90 m处。结合矿井实际[7], 模拟基础参数取值如下: (1) 回采工作面倾斜长度ly=150 m; (2) 采空区垮落带走向长度lx=90 m; (3) 采高h=8 m; (4) 工作面风量Q=13 m3 s; (5) 漏风源风量Ql=0.5 m3 s; (6) 工作面日推进速度vf=2 m d; (7) 顶底板岩性系数a=0.1, b=60; (8) 工作面通风系统各相关巷道的风阻值Rf=0.1 kg m7。
3.2 采空区网络化
首先将采空区划分为上下2层 (图略) , 然后按照先下层后上层、先列后行的顺序为采空区网络中各节点和分支编号。按此方法可将1307工作面采空区划分为305个节点 (下层161个, 上层144个) 和704条分支。x, y, z 3个方向上每条分支的长度:Δlx=Δly=10 m, Δlz=4 m。
3.3 模拟结果及分析
3.3.1 二源一汇采空区
1) 工作面风量的影响。当工作面风量由13 m3 s增大为20 m3 s时, 下层氧化带走向宽度最小值约为38 m, 最大值约75 m, 中部约48 m (图3 (b) ) ;上层氧化带走向宽度最小值约为33 m, 中部约45 m, 平均值明显大于13 m3 s时的宽度。因为在工作面通风系统各相关巷道风阻不变的情况下, 随着工作面进风量的增加, 工作面两端漏风压差增大, 因而漏向采空区的风量增大, 氧浓度增加, 导致氧化带变宽。
2) 工作面推进速度的影响。当工作面推进速度增大为2.5 m d时, 下层氧化带走向宽度最小值约为23 m, 最大值为75 m, 中部约42 m (图3 (c) ) ;上层氧化带走向宽度回风侧最小值约为27 m, 工作面倾向中部约40 m, 平均宽度均大于2 m d时的值。这是因为随着工作面推进速度的加快, 采空区垮落岩石压实速度跟不上推进速度, 破碎岩石来不及压实, 孔隙率增大, 漏风风阻减小, 漏向采空区的风量增大, 所以氧化带宽度增大。
3) 工作面风阻的影响。当风阻由0.1 kg m7减小为0.04 kg m7时, 下层氧化带走向宽度回风侧最小值约为17 m, 工作面中部约34 m, 进风侧平均值约65 m (图3 (d) ) ;上层氧化带走向宽度回风侧最小值约为17 m, 工作面中部约35 m, 进风侧平均值约55 m, 平均宽度小于0.1 kg m7时的值。因为随着工作面风阻的减小, 工作面两端压差减小, 因而向采空区的漏风量减少, 故氧化带变窄。
4) 垮落岩石性质的影响。如果增大岩性系数, 使a=0.7, b=100, 则其氧化带宽度小于a=0.1, b=60时的值 (图3 (e) ) 。因为a, b值越大, 表明顶板垮落岩石更容易碎裂, 破碎后块度越小, 压实速度快, 所以采空区孔隙度变小, 漏风风阻增大, 漏向采空区的风量就越小, 从而氧化带宽度变窄。
5) 漏风量的影响。当漏风源漏风量由0.5 m3 s增至1.0 m3 s时, 下层氧化带宽度离工作面最短距离约为14.8 m, 氧化带沿采空区走向宽度回风侧最小值约为28 m, 中部约40.4 m, 倾向宽度约45 m (图3 (f) ) ;上层氧化带宽度最小值约为27.5 m, 中部约43.6 m, 倾向宽度约50 m。与1.0 m3 s时相比, 平均纵向和横向宽度均增大。因为漏风量增大后, 空气扩散范围增大, 所以氧化带变宽。
6) 漏风源位置的影响。如果漏风源位于运输巷侧距工作面80 m处, 则下层氧化带走向宽度回风侧最小值约为23 m, 中部约39 m, 沿倾向最大宽度约为22 m;上层氧化带走向宽度回风侧最小值约为25.5 m, 中部约36 m。无论是走向宽度还是倾向宽度均小于漏风源位于90 m处时的相应值。这是因为漏风源距工作面越近, 对采空区内部的影响范围就越小, 所以氧化带宽度变小。
3.3.2 三源一汇采空区
若在采空区下层下部边界存在另一漏风源, 与边角漏风及工作面漏风一起构成三源一汇, 则根据漏风源位置的不同, 可以得到“三带”的不同分布, 见图4。
由图4可知, 增加一漏风源后, 采空区“三带”的形态和范围都发生了较大的变化, 与图3 (a) 相比, 氧化带的平均宽度无论是沿采空区走向还是倾向都增大了。这是因为在两漏风源共同作用下, 漏风量增加, 采空区O2浓度增大, 遗煤氧化升温速率加快。
另外, 对比图4 (a) , (b) , (c) 可知, 随着一漏风源逐渐向工作面方向靠近, 氧化带沿采空区走向的平均宽度变小 (a与c相比) , 沿倾向的平均宽度也有所减小, 这是因为漏风源距离工作面越近, 漏风对采空区深部的影响就越小, 两漏风源共同作用的区域变小。
3.3.3 三源二汇采空区
如果在下层采空区上部边界存在另一漏风汇, 形成三源二汇采空区, 则根据漏风汇位置的不同, 依据模拟结果绘出的采空区“三带”分布见图5。由图5和图4可知, 随着新的漏风汇的出现, “三带”分布变得较为规则, 氧化带在进风侧和回风侧的形态较为对称。同时, 随着漏风汇位置逐渐远离工作面, 氧化带的范围变宽。这是因为在漏风势差的作用下, 两漏风源及工作面漏风向采空区深部运移的趋势增大, 漏风的扩散区域增大, 因而氧化带宽度增大。
4 结论
模拟结果与实际情况是相符的。多源多汇采空区漏风速度场明显不同于一源一汇采空区, 其“三带”形态不规则, 范围变化较大。氧化带宽度不仅沿走向有变化, 在倾向上进风侧和回风侧差别也很大。随着源汇数目的增加, “三带”的形态和范围变得更复杂。
1) 漏风源汇的数目和位置对采空区“三带”的形态和分布影响极大, 漏风源汇距工作面越远, 氧化带宽度越大。
2) 在源汇数目和位置一定的情况下, 随着漏风量的增大, 氧化带变宽。
3) 在漏风源汇的数目和位置以及漏风量一定的前提下, 氧化带宽度随着工作面风量、推进速度和巷道风阻的增大而增加, 随顶底板岩性系数的增大而减小。
在获取了多漏风通道采空区“三带”分布特点的基础上, 可以有针对性地对氧化带采取注氮、注凝胶或注三相泡沫等防灭火措施, 或者从通风技术的角度开展相应的防治工作, 从而为煤炭的安全回采提供理论指导。
参考文献
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三带 篇7
矿井火灾一直威胁着煤矿的安全性,采空区煤炭自燃是矿井火灾的主要致因之一,是矿井防灭火工作的治理重点,有时即使发现发火征兆,也不易找到真正火源点[1]。目前,随着煤矿开采技术的不断发展,矿井开采强度加大,尤其在综放工作面条件下,一次采全高,提高了煤矿经济效益[2],但同时采空区漏风强度大、丢煤多等因素,也增加了防灭火工作的难度。采空区自燃危险性急剧增大,严重影响和威胁着矿井的安全生产。对采空区自燃“三带”进行观测和确定,找出综放面采空区“三带”分布规律,可以有效地指导综放工作面的防灭火工作[3]。针对五沟矿1021工作面,研究其采空区自燃“三带”分布规律,对防灭火措施的制订提供科学依据。
1 工作面概况
1021工作面位于五沟矿南翼二采区东部,为南二采区首采工作面,北与1017采空区相邻(两条巷道外侧留设了4 m煤柱),西靠南二采区三条大巷,南距F8(产状:∠70°H=0-20 m)中型正断层170-190 m,工作面停采线与南二采区回风大巷留设160-216 m的保护煤柱。工作面机巷走向长约1413 m,风巷走向长1306 m,工作面长172 m。工作面机巷标高在-283.7 m--321.2 m之间,风巷标高在-299.02 m--339.7 m(巷道顶板标高)之间,工作面形状呈矩形。工作面采用综采倾向长壁俯向回采法采煤,全部垮落法管理顶板。本工作面煤层具有自燃性,属于II级自然发火煤层,煤厚赋存大部分较稳定,煤层厚度在0.1-5.5 m之间,平均厚度为3.1 m。煤层倾角为5°-15°,平均倾角为10°,局部倾角较大。据《矿井地质规程》煤层稳定性评价标准,本工作面煤层为较稳定煤层。受构造影响,部分地段煤层起伏比较大,断层较多,对正常回采影响较大。
2 “三带”划分方法
采空区自燃“三带”是客观存在的,但如何划分,是一个复杂的问题。由于探测手段和方法的局限,加上综放工作面条件下,采空区特性较为复杂[4],想要准确划分是难以做到的。目前对“三带”的划分方法,主要有漏风风速法、氧浓度法和温升速率法等[5]。
漏风风速法:一般认为,风速大于0.9 m/min为散热带;风速在0.02-0.9 m/min为氧化带;风速小于0.02 m/min为窒息带。
氧浓度法:一般认为,氧浓度大于18%为散热带;氧浓度在10%-18%之间为氧化带;氧浓度低于10%为窒息带[6]。
温升速率法:当温升率大于或等于1 ℃/d时,就认为已进入氧化带;当温升率小于1 ℃/d时,就认为已进入窒息带。
但各种划分方法都有其自身问题,不能合理反映出“三带”的实际分布情况。例如氧浓度法,不能准确划分散热带和自燃带,因为在自燃带中氧浓度也有可能达到20%以上[7]。因此需要利用综合标准来确定“三带”。
3 测试系统布置
从可靠性、施工方便和经济性等方面考虑,分别在1021工作面的机巷和风巷布置4个测点,测点编号1—8,测点间距18 m,每个测点同时布置采集气体的束管和观测遗煤的热电偶系统,测点外管路延伸100 m,在离工作面148 m处布置观测站,如图1所示。
系统能否进行安全保护是试验成功的措施之一,为了保障系统的安全运作,设计了如图2所示的保护装置。在测点处焊接0.5 m长的支管,束管与温度探头穿与其中,支管外套一个外罩管,外罩管上钻直径为10 mm的透气孔,外罩管与支管固定成整体。测点之间,用干管和法兰盘相接,支管与干管成45度角,以防顶板压垮和巷道积水淹没测点。
4 现场测定及结果分析
选择已标定的铜-康热电偶配以DY3130数字式毫伏电表对测点温度进行监测,利用防暴抽气泵和气体采样袋通过预埋束管采集测点气体。测点进入采空区后,每2-3天观测一次,测定每个测点的温度,采集每个测点的气样,并用JSG-7型煤矿自然发火束管监测系统进行气体成分分析。
通过实测,分别记录了风巷和机巷测点温度随时间的变化情况,以及氧浓度随工作面推进的变化情况,如图3、图4、图5、图6所示,并对实测结果进行如下分析。
4.1 温度测定结果分析
由图3、图4测点温度随时间的变化曲线分析,1021工作面采空区内的温度在第25天到29天之间平均每天温升超过了1℃,此时风巷测点的埋深为30 m左右,机巷测点的埋深为35 m左右,在测量的第35天后,温度趋于稳定并有略微下降的趋势,此时测点的埋深为70 m左右。由温升速率法可知,机巷侧:散热带范围为0-35 m,氧化带范围为35-70 m,窒息带范围为70m以后;风巷侧:散热带范围为0-30 m,氧化带范围为30-70 m,窒息带范围为70 m以后。
4.2 氧浓度测定结果分析
由图5、图6测点氧浓度随工作面推进距离的变化曲线分析,在刚进入采空区33 m的范围内,氧浓度维持在20%-18%左右,这是因为靠近工作面,漏风较大,供氧量与遗煤氧化耗氧量基本持平或略小于耗氧量[8]。随着向采空区深部进入,由于遗煤氧化耗氧量不断增加,氧浓度减少,机巷测点氧浓度在76m左右降低到10%,风巷测点氧浓度在80m左右降低到10%,在此之后,氧浓度都基本保持不变。由氧浓度法可知,机巷侧:散热带范围为0-33m,氧化带范围为33-76m,窒息带范围为76m以后;风巷侧:散热带范围为0-33m,氧化带范围为33-80m,窒息带范围为80m以后。
5 采空区“三带”综合划分及临界推进速度
单独采用一种标准划分采空区“三带”,氧浓度法或温升率法,都有一定的局限性,为了能够有效识别采空区自燃氧化状态,需要利用综合的方法,即结合上述用温升率法和氧浓度法得到的“三带”分布范围,再利用MIN-MAX方法[9],将所得到的“三带”范围优化。最终得到优化后的采空区“三带”范围见表1,“三带”分布情况如图7所示。
氧化带遗煤温度会升高,但如果工作面推进速度较快,在遗煤温度升高到自燃临界温度前就已经移动到窒息带,就不会发生自燃[10],据此,得到工作面的临界推进速度:
V=L/T
其中:L—氧化带宽度,m;T—煤最短自然发火期,d。
如果知道五沟矿煤层最短自然发火期T,就可由此得出:V机巷侧=43/T m/d, V风巷侧=50/T m/d。因此工作面的临界推进速度V=max{V机巷侧, V风巷} m/d,该工作面的推进速度平均为2m/d,理论上,如果2>V,则不会发生自燃危险。
6 结论
(1)对于五沟矿1021俯采工作面,局部煤层倾角较大,通过实测温度与氧浓度的变化情况,综合划分采空区“三带”,即结合温升率法和氧浓度法得到的“三带”范围,并利用MIN-MAX法对所得范围进行优化。最终得到优化后的“三带”范围为:机巷侧,散热带0-33 m,氧化带33-76 m,窒息带76 m以后;风巷侧,散热带0-30 m,氧化带30-80 m,窒息带80 m以后。
(2)如果知道煤层的最短自然发火期T,就可由氧化带宽度,推算工作面推进的临界速度V。1021工作面的平均推进速度为2 m/d,理论上, 如果2>V,不会发生自燃危险。但考虑到工作面的特殊条件,断层较多,以及其他可能影响工作面正常回采的因素,导致推进速度放慢,从而可能有自燃危险性。因此在开采过程中,需要特别注意,着重保障工作面的正常回采。正常回采受阻期间,可直接向采空区氧化带灌浆或注三相泡沫,做到高效防灭火,从而保证整个工作面乃至整个矿区的安全性。
摘要：为了防治采空区煤炭自燃,采用热电偶测温和束管气体监测方法对五沟矿1021俯采工作面观测,得到采空区温度及氧浓度的变化情况。通过对温度和氧浓度实测结果的分析,并利用MIN-MAX方法优化,最终确定了采空区“三带”的范围。结合五沟矿煤的自然发火期,可以推算出工作面的临界推进速度,以此有效指导工作面的防灭火工作。
关键词：矿井火灾,采空区火灾,煤炭自燃
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三带 篇8
1 覆岩破坏经验计算
通常根据实际情况, 用经验公式预测“三带”高度划分, 为工作现场提供依据。
(1) 冒落带高度计算
采高M=4.2m, 得HK=8.6m-13m。
(2) 裂隙带高度计算
采高M=4.2m, 得HL=35m-46.3m。
2 力学模型分析
研究不同岩层的破坏应从破坏形式着手。将受拉应力超过岩石抗拉强度的区域定义为冒落带;将岩层应力超过屈服强度或抗剪强度发生塑性变形或剪切破坏的岩层定为裂隙带。FLAC3D并不能明确模拟出“三带”情况, 但可以通过分析围岩应力变化, 从量化应力的角度区分“三带”。
3 现场概况及模型构建
3.1 现场概况
以某煤矿1201工作面为研究对象, 采高为4.2 m, 煤层倾角8°, 走向长900 m, 倾斜长380 m, 位于矿中盘区12层煤回风上山北翼, 埋深为360m, 上距10煤为36 m, 底板距13煤为28 m。
3.2 模型构建
本文以煤矿的实际煤层赋存为背景。模型尺寸为走向长380 m, 倾向为280 m, 高160 m, 划分网格总数为159375个, 节点为173288个。
4 数值模拟结果分析
据图1-图3分析推进不同距离时支承应力变化。
由图1-图3可看出, 推进不同距离时, 距煤层顶板不同距离的岩层应力也随之变化。本文根据煤层开采过程中, 上覆岩层受扰动时, 其支承应力变化幅度的大小来进行“三带”划分。根据岩石破坏机理, 将受双向拉应力且超过抗拉强度的岩层区域划分为冒落带, 将岩层应力超过岩石原屈服强度或抗剪强度且发生破坏的岩层划分为裂隙带。根据数据结果, 将支承压力下降幅度小于25%的区域划为弯曲下沉带;支承压力下降幅度大于25%的岩层高度定为裂隙带最大高度, 且此岩层之上岩层为关键层;将支承压力下降幅度大于35%的岩层高度定为冒落带高度。
根据数值模拟结果, 并结合覆岩破坏经验公式, 可知, 本模型模拟的采空区垮落带的最大高度约为距12煤层顶板15m, 裂隙带的最大高度约为距12煤层顶板48m, 距12煤顶板48m之上覆岩为弯曲下沉带。
5 结语
本文利用FLAC3D数值模拟, 对缓倾斜煤层开采过程中覆岩支承应力分布规律进行研究, 得出如下结论:
(1) 受采动影响, 位于开采煤层顶板不同距离岩层应力释放幅度不同, 且距开采层越远变化幅度越小。
(2) 随回采距离的推进, 覆层中应力释放的区域及程度逐渐增大, 应力变化影响高度亦增加, 当推进超过一定距离时, 应力变化影响高度增加幅度减小。
(3) 采空区覆岩应力在开采过程中得以释放, 加之, 在开采过程中进行填充, 在采空区切眼、停采线区域外围附近形成应力集中。
(4) 因充填及覆岩垮落、压实, 采空区上覆岩层最大垮落高度约为15m, 裂隙带最大高度约为48m。
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三带 篇9
目前, 国内许多学者对确定裂隙带高度有着不同的研究方法, 均取得了良好的效果, 如现场勘测、数值模拟等, 笔者根据相似三定律, 采用相似材料模拟的方法对裂隙带高度这一关键参数进行实验, 主要对上覆岩层测点最大下沉量、裂隙出现的空间分布规律进行分析。
1 相似模拟实验设计
1. 1 物理原型
2 号煤层地质年代为下山西组, 平均厚度5. 0m, 煤层稳定。2 号煤层周围共13 个岩层, 为了简化模型有些厚度较小的岩层忽略不计, 相邻岩层物理参数相似简化为一个岩层, 由于埋深较大, 且垮落不延伸至地表, 煤系地层以上的岩层不予模拟, 上覆岩层压力用实验仪器加压所替代。
1. 2 相似参数确定
实验采用模型架尺寸为300 cm × 210 cm × 30cm。取模型与原型的几何相似比为: Cl= 1 /50; 容重相似比为Cγ= 0. 6; 应力相似比按照相似原则, 应力相似比为Cσ= Cγ× Cl= 0. 012; 时间相似比Ct=Cl1 /2≈1 /6, 1 /6 的意义就是实验经历4 h, 现场实际为24 h, 即1 d。类比其他相似模拟试验中采用灯光透镜法、摄影法等对位移进行观测, 此次试验中采用的仪器为全站仪。
1. 3 测点的布置
测点布置在模型煤层上方, 共8 排。自煤层顶板开始, 每向上5 cm布置1 排, 布置3 排, 横向测点的间距也是5 cm; 距煤层较远的区域, 2 个相邻测点的横向、纵向距离均为10 cm。为了更鲜明的解析实验结果, 处理数据时, 选择了以下测点重点研究 ( 图1) 。
2 采动覆岩动态发育规律
2. 1 覆岩垮落来压分析
随着工作面推进, 直接顶暴露面积扩大, 上覆岩层的压力由前后方的煤柱支撑, 导致两端煤柱上方受压, 逐渐出现裂隙, 但并未出现离层裂隙。工作面继续推进, 可观测到纵向裂隙随工作面的推进向前延伸, 数量明显增加, 当推进距离足够大时, 出现平行于岩层层面之间的离层裂隙; 当推进至24 m时, 煤层上方裂隙发育清晰可见, 离层裂隙加剧导致直接顶垮落[2]。推进至32 m基本顶岩层垮落, 故基本顶初次来压约为32 m ( 图2) 。此后的垮落随工作面的推进接连发生, 上覆岩层的动态发展自下而上依次为显现弯曲, 裂隙范围扩大, 弯曲程度加深至垮落。上覆岩层动态弯曲、垮落交替出现, 直至稳定的规律。
通过分析可总结出表1, 由此可以看出煤层开挖后, 经历了直接顶垮落、基本顶垮落、基本顶周期性垮落3 个阶段, 在该实验共推进的60 m, 模拟过程有基本顶初次来压和4 次周期来压。顶板岩石的垮落破碎具有一定的规律性, 由于岩石分层延时垮落, 下部岩石破碎最为充分, 碎胀系数大, 上部岩层破碎程度低, 碎胀系数小[3]。
2. 2 离层裂隙变化趋势
两条竖直测线上 ( 测线4 和8) 测点沉降如图3、图4 所示。
由图3、图4 可知, 同一竖直测线上的点位于不同岩层, 随着开挖的进行, 下方岩层首先垮落, 然后依次延时向上发展。故各点发生位移突变并不是同步的, 图3 测线4 上测点的位移曲线更能体现出垮落的次第性。而且各点位移的最大下沉量均小于煤层开采厚度, 自下而上, 岩层位移的最大下沉量有所减小, 一方面说明岩层垮落后不同岩层垮落后碎涨系数有差异, 下方岩层充分破碎导致所占体积较大, 其上岩层的下沉量必定小于本层[4]; 另一方面也证实了离层裂隙的存在, 垂直位置前后非突变位移的时候, 离层裂隙是位移发生变化的主要原因。测线8 上测点的下沉曲线充分说明了这一点, A8、D8、G8的高度依次增加, 但最大下沉量随着高度的增加而减少。
2. 3 采动覆岩下沉规律分析
工作面的推进意味着顶板暴露面积的扩大, 在工作面推进前期, 未出现垮落, 从图中也可看出测点位移变化均不大[5]。随着工作面继续推进, 顶板的位移量逐渐增大离层裂隙出现并发生位移突变, 说明此时测点所在的岩层离发生垮落。随着垮落的相继发生, 测点所在的已垮落的破碎矸石层逐渐被压实, 下沉量继续增加。当工作面推进至25 m时, A2、A3所在的岩层已垮落; 伴随工作面的推进, 在A5、A6垮落之后, A3的沉降量继续增大[6]; 随后趋于平稳, 说明此时矸石已被压实, A3点的最终沉降量为4. 63m。综合测线A与测线D的下沉曲线 ( 图5、图6) 还可以发现, 最先垮落的点总是最先稳定, 而且开切眼附近的观测点位移不明显, 其他各处同一岩层上的测点下沉量相差不大。
3 “三带”演化分析
3. 1 “三带”高度理论分析
由于岩石具有碎胀性, 冒落后, 松散的岩石碎块的体积和必然大于埋藏时的总体积, 故岩层冒落到一定高度后就能把采空区内的空间占据。没有冒落的岩层划入裂隙带范围, 足够把采空区空间占据的岩石厚度即为冒落带厚度[7]。煤层采高M, 岩石的碎胀系数为K, 则H与M之间有下列关系[8]:
冒落带高度:
裂隙带高度:
实验原型平均采高M为5. 7 m, 代入公式计算可得, 冒落带高度值H1为10. 07 ~ 15. 07 m, 裂隙带高度值H2为17. 58 ~ 30. 58 m。
3. 2 模拟“三带”高度实验分析
在实验推过程中, 推进至48 cm时, 模型模拟的采场中, 冒落带的发育情况约为8 cm, 推进64 cm时模拟煤层上方冒落带发育情况为18 cm, 裂隙带同时发育。连续开挖至120 cm时, 采场覆岩垮冒形态达到稳定值, 冒落带高度为44 cm; 裂隙带高度为104 cm。
由实验数据可知羊东矿2#煤层裂隙带发育情况如下: 冒落带高度为44 cm; 裂隙带高度为104cm。实验方案中的模型尺寸的相似比为1∶ 50; 即表示在实际开采情况中, 2#煤层冒落带高度为22 m;裂隙带高度为52 m。
工作面推进60 m时, 三带模拟分布如图7 所示。
3. 3 修正分析
综合实验结果和工作面开采条件, 可得冒落带的高度为11 ~ 15 m, 为采高的2 ~ 3 倍; 裂隙带高度为22 ~ 30 m, 为采高的4 ~ 6 倍 ( 表2) 。
4 结语
采用理论计算和相似材料模拟相结合的方式, 初步确定里8260 工作面覆岩高度为11 ~ 15 m, 为采高的2 ~ 3 倍; 裂隙带高度为22 ~ 30 m, 为采高的4 ~ 6 倍。准确地预测出裂隙带的位置, 能为高位钻孔钻场布置提供科学有力的依据, 提高高瓦斯矿井的瓦斯抽采水平, 确保矿井安全生产以及人身财产安全。
摘要：基于相似三定律, 采用相似材料模拟的实验手段, 侧重“三带”发育的动态过程, 分析“三带”的分布情况, 为矿井瓦斯的高效抽采提供依据。在数据处理方面, 采用经验公式、实验手段相结合的方法, 保证实验结论真实有效, 对现场钻孔的设计具有指导意义。
关键词：“三带”高度,相似模拟,离层裂隙,煤层顶底板,裂隙带
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