兗礦綜合機(jī)械化放頂煤工作面煤層自然發(fā)火防治技術(shù)

1、兗礦綜合機(jī)械化放頂煤工作面煤層自然發(fā)火防治技術(shù) 我國(guó)煤層自然發(fā)火情況嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)有重點(diǎn)煤礦中大約有56%的礦井存在煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)，而特厚煤層開(kāi)采自然發(fā)火更為嚴(yán)重。近年來(lái)，隨著我國(guó)特厚煤層綜采放頂煤技術(shù)的試驗(yàn)和推廣，煤炭的產(chǎn)量和效益大幅度提高，日產(chǎn)原煤高達(dá)1.01.6萬(wàn)t，日產(chǎn)值達(dá)200多萬(wàn)元，工作面設(shè)備投資在40005000萬(wàn)元，年產(chǎn)500萬(wàn)t的礦井基本上可實(shí)現(xiàn)一礦一面，確保工作面安全生產(chǎn)顯得尤為重要。但這種采煤法的開(kāi)采強(qiáng)度大、采空區(qū)遺留殘煤多、冒落高度大、漏風(fēng)嚴(yán)重，隨之出現(xiàn)了難以解決的火災(zāi)、瓦斯、粉塵等一系列問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤礦有50%以上的綜采放頂煤工作面存在著自然發(fā)火危險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅

2、著礦井的安全生產(chǎn)。因此，防滅火技術(shù)的研究工作也是綜放工作面安全生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。 1、我國(guó)煤層自然發(fā)火防治技術(shù)概況1.1防滅火技術(shù)20世紀(jì)50年代我國(guó)開(kāi)始研究并在煤礦推廣黃泥灌漿防滅火技術(shù)，60-70年代研究阻化劑防火、均壓通風(fēng)、高倍數(shù)泡沫滅火等技術(shù)，8090年代研究礦井自然發(fā)火預(yù)測(cè)系統(tǒng)、惰氣防滅火、快速高效堵漏風(fēng)、帶式輸送機(jī)火災(zāi)防治等技術(shù)，并逐步形成適應(yīng)普通采煤法和高產(chǎn)高效采煤法的綜合防滅火技術(shù)。目前我國(guó)煤礦煤層開(kāi)采時(shí)期采用的火災(zāi)防治技術(shù)措施，從總體上說(shuō)有惰化、阻燃、堵漏、降溫及其綜合防治技術(shù)，共同發(fā)揮作用來(lái)實(shí)現(xiàn)防滅火的目的。1.1.1惰化防滅火技術(shù)惰化技術(shù)主要是指將惰性氣體送入擬處理區(qū)，抑制

3、煤自燃的技術(shù)。主要用在當(dāng)發(fā)生外因火災(zāi)或因煤自燃火災(zāi)而導(dǎo)致的封閉區(qū)。我國(guó)研制了燃油型DQ150、DQ1000型惰氣發(fā)生裝置，裝備了我國(guó)煤礦救護(hù)隊(duì)，成為滅火救災(zāi)的重要設(shè)備。此外還研制了BGP200型高倍發(fā)泡機(jī)以及YZWP180型惰泡發(fā)生裝置。近年來(lái)，注氮防滅火技術(shù)已在我國(guó)煤礦迅速推廣應(yīng)用。除部分煤礦用深冷固定制氮機(jī)組和管輸下井注氮系統(tǒng)外，有些礦井開(kāi)始裝備近年來(lái)新研制的地面移動(dòng)式碳分子篩變壓吸附制氮機(jī)組（BXND500型、KYZD800型）、井下移動(dòng)變壓吸附制氮機(jī)組（JXZD400)、膜分離制氮機(jī)組（KMDS600型）等。由束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)測(cè)定，確定采空區(qū)氧化、自燃、窒息三帶寬度后，用埋管或打鉆

4、向采空區(qū)自燃帶連續(xù)注氮，惰化自燃帶，達(dá)到防火的目的。在撲滅巷道火災(zāi)中，建臨時(shí)密閉后，向封閉區(qū)注氮?dú)?，使火區(qū)氣體氧濃度降至10%以下可滅明火，降至12%可快速滅火，燃燒深度大的火源，注氮量應(yīng)達(dá)到火區(qū)體積的23倍。1.1.2阻燃物質(zhì)防滅火技術(shù)阻燃物質(zhì)防滅火技術(shù)主要是指將一些阻燃物質(zhì)送入擬處理區(qū)，從而達(dá)到防滅火目的。除已作為常規(guī)防滅火措施使用的黃泥漿外，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的有粉煤灰、頁(yè)巖泥漿、選煤廠尾礦漿、阻化劑和阻化泥漿等，已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用。1.1.3堵漏風(fēng)防滅火技術(shù)工作面推過(guò)后，及時(shí)封閉和采空區(qū)相連通的巷道、無(wú)煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶、隔離煤柱裂隙注漿堵漏風(fēng)等均屬于堵漏風(fēng)防滅火。我國(guó)近年研究了雙料型高水速凝充填料和液壓快速注漿設(shè)備，并進(jìn)行了無(wú)煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶的試驗(yàn)，已獲成功。還研制了KBJ一100/5,KBJ一50/3型速凝粉煤灰漿設(shè)備和注漿工藝，灰漿輸送距離達(dá)800m，用于構(gòu)筑永久密閉、煤壁裂隙、巷道高冒區(qū)灌注、膠結(jié)等作業(yè)。該設(shè)備和材料還可用于快速構(gòu)筑密閉。1.1.4災(zāi)變時(shí)期風(fēng)流穩(wěn)定、控制及救災(zāi)指揮技術(shù)我國(guó)研究火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流穩(wěn)定性和風(fēng)流控制還處于建立物理數(shù)學(xué)模式進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)路解算和災(zāi)變風(fēng)流模擬的階段，未達(dá)到實(shí)用化階段。近年來(lái)還開(kāi)展了救災(zāi)專家系統(tǒng)的研究，試圖將眾多防滅火專家的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件形成人工智能，組成救災(zāi)專家決策系統(tǒng)，以便在各火災(zāi)發(fā)生時(shí)快