綜放工作面拆架期間煤層自燃的綜合治理

綜放工作面拆架期間煤層自燃

的綜合治理（最新版）Securitytechnologyisanindustrythatusessecuritytechnologytoprovidesecurityservicestosociety.Systematicdesign,serviceandmanagement.（安全管理）單位：姓名：日期：編號(hào)：AQ-SN-0814

礦山安全技術(shù)IMineSafetyTechnology礦山安全綜放工作面拆架期間煤層自燃的綜合治理

（最新版）說(shuō)明：安全技術(shù)防范就是利用安全防范技術(shù)為社會(huì)公眾提供一種安全服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。既然是一種產(chǎn)業(yè)，就要有產(chǎn)品的研制與開發(fā)，就要有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程的施工、服務(wù)和管理?？梢韵螺d修改后或直接打印使用。綜采放頂煤工藝的應(yīng)用為陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)五礦開采15#煤達(dá)到高產(chǎn)高效找到了新途徑。然而由于綜采設(shè)備的龐大笨重，安裝與拆除所需的時(shí)間長(zhǎng)，尤其支架的拆除，從做拉架道至拆完支架至少需要1個(gè)月。而陽(yáng)泉五礦煤層屬I級(jí)自然發(fā)火煤層，發(fā)火期最短只有10d,從而在工作面拆除時(shí)，采空區(qū)與支架頂部的浮煤極易自然發(fā)火。這些部位發(fā)火又很難找到發(fā)火點(diǎn)位置及采相應(yīng)措施，從而一直困擾著工作面的正常拆除。因此有必要對(duì)綜放工作面拆除期間自然發(fā)火源因進(jìn)行分析，以采取相應(yīng)的措施。1礦井概述陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)五礦屬高瓦斯礦井，瓦斯相對(duì)涌出量為59.95m3/to礦井設(shè)計(jì)采用分區(qū)式通風(fēng)，由于該礦地質(zhì)條件差，目前只礦山安全技術(shù)IMineSafetyTechnology礦山安全有西北翼生產(chǎn)，利用主斜井、副立井、排砰井、南風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，雙井筒回風(fēng)，桑溝主要通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井的通風(fēng)任務(wù)。目前全礦只有2個(gè)綜采隊(duì)，3個(gè)掘進(jìn)隊(duì)，3個(gè)開拓隊(duì)，全礦井的入風(fēng)量為10630m3/min,回風(fēng)量為10731m3/min,負(fù)壓為3480Pa。五礦主采15#煤層，平均厚度為7m,傾角為3。?10。，平均為6。，煤層軟硬程度不一，最軟的成粉粒狀,大部分呈中硬性，節(jié)理層理發(fā)育，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層含2?3層夾砰，主肝石層分布在煤層中上部0.7m,以泥巖和砂質(zhì)泥巖為主，煤巖類型以光亮型為主，煤層易破碎，破碎后多成塊狀，孔隙較多，呈現(xiàn)表面積較大。2自然發(fā)火狀況五礦15#煤層屬I級(jí)自然發(fā)火煤層，最短發(fā)火期為10d,自投產(chǎn)以來(lái)大部分工作面都發(fā)過(guò)火。掘進(jìn)發(fā)火5次，回采發(fā)火29次，其中8110工作面在拆架期間就著火18次，在綜放面拆架期間發(fā)火尤為嚴(yán)重。特別是支架上方和采空區(qū)發(fā)火，很難找到發(fā)火點(diǎn)的位置，無(wú)法采取相應(yīng)的措施。最為嚴(yán)重的是8no工作面，從開始做拉架道機(jī)頭礦山安全技術(shù)IMineSafetyTechnology礦山安全就發(fā)火至拆完架共發(fā)火18次。3綜放工作面拆架期間煤自燃的原因分析通過(guò)對(duì)幾個(gè)工作面拆架期間煤層自燃的特征進(jìn)行總結(jié)分析，綜放面拆架期間自燃的主要原因如下。（1）綜采面回采率低。放頂殘留大量浮煤混在頂板冒落下的肝石中，在支架后面又不容易被壓實(shí)，漏風(fēng)緩慢經(jīng)過(guò)，這樣為自然發(fā)火提供充足的氧氣，增大了煤與氧結(jié)合的機(jī)會(huì)。（2）拆架至封閉所需時(shí)間長(zhǎng)。從做拉架至拆完支架至少需要1個(gè)月，在此期間支架不推進(jìn)，采空區(qū)浮煤緩慢氧化，積聚的熱量又不能及時(shí)被風(fēng)帶走，煤體溫度逐漸升高，為自然發(fā)火提供了充足的條件。（3）采空區(qū)漏風(fēng)比較嚴(yán)重。拆架期間，通風(fēng)系統(tǒng)被破壞，采空區(qū)漏風(fēng)加大，風(fēng)量將從進(jìn)風(fēng)隅角沿采空區(qū)流向回風(fēng)。從而在支架背后形成“三帶”：“散熱帶、氧化帶、窒息帶”，如圖1所示?！叭龓А钡姆秶c工作面的風(fēng)量有相當(dāng)大的關(guān)系，風(fēng)量越大，漏風(fēng)越多，氧化帶的區(qū)域越寬，越易著火。礦山安全(4)煤質(zhì)松軟：浮煤中空隙較多，漏風(fēng)經(jīng)過(guò)采空區(qū)時(shí)空氣便進(jìn)入這些空隙，使煤的表面與空氣中的氧進(jìn)行緩慢氧化，生成熱量。這部分熱量又不易被風(fēng)流帶走。從而使熱量積聚，煤溫升高。當(dāng)超過(guò)臨界溫度后，煤溫上升急劇加速，最后導(dǎo)致煤層自燃。4綜采工作面拆架期間自然發(fā)火的防治過(guò)去我們采用開后天窗，放頂煤，直接挖火點(diǎn)，也采用過(guò)向高溫火點(diǎn)注水、注膠降溫等措施，但上述幾種只是對(duì)明確了發(fā)火點(diǎn)位置才起作用。針對(duì)綜放工作面發(fā)火難確定發(fā)火點(diǎn)位置的特點(diǎn)和層自燃的原因分析，阻止煤與氧結(jié)合是不可能的，只能是減少煤與氧結(jié)合的機(jī)會(huì)，延緩層的發(fā)火周期。其具體措施如下：(1)如加強(qiáng)工作面預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和檢查工作，及早發(fā)現(xiàn)自燃征兆采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。(2)提高回采率，減少采空區(qū)浮煤的丟失，加快組織拆架隊(duì)組的力量，縮短工作面拆架所需的時(shí)間，阻止煤層氧化積聚的熱量達(dá)到臨界溫度。(3)減少拆架工作面的風(fēng)量。工作面正常回采期間的風(fēng)量為礦山安全800nl3/min左右，拆架開始工作面的風(fēng)量減為400nl3/min,直至工作面拆完，保持此風(fēng)量滿足拆架人員呼吸用氧。(4)采取開區(qū)均壓，降低工作面壓差以減少采空區(qū)漏風(fēng)。開區(qū)均壓在工作面回風(fēng)口加設(shè)1道調(diào)節(jié)風(fēng)卡，同時(shí)利用外送風(fēng)機(jī)向回風(fēng)隔角送風(fēng)，以減少進(jìn)回風(fēng)兩端壓差，使工作面風(fēng)量和采空區(qū)漏風(fēng)減少，窒息帶前移。使已發(fā)展起來(lái)的自燃現(xiàn)象消失。如圖1所示。圖1拆架時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)示意圖(5)封堵進(jìn)風(fēng)隅角，機(jī)頭處前10架進(jìn)行注膠，減少向采空區(qū)漏風(fēng)，抑制采空區(qū)煤層自燃。綜放工作面開始做拉架道時(shí)，在進(jìn)風(fēng)隔角與支架尾部相齊做了1道風(fēng)卡(或臨時(shí)閉墻)，并噴了快速密閉,同時(shí)對(duì)靠機(jī)頭側(cè)10架注膠封堵了與采空區(qū)的溝通。減少向采空區(qū)漏風(fēng)，延緩煤層自然發(fā)火期。(6)對(duì)已發(fā)展起來(lái)的高溫點(diǎn)和火源采用貫釬注水滅火降溫。注膠雖是一項(xiàng)防滅火的先進(jìn)技術(shù)，能將高溫點(diǎn)的煤包裹降溫，抑制與氧接觸。但在拆架期間，由于進(jìn)風(fēng)巷道斷面有限，而注膠設(shè)備又只能放置在進(jìn)風(fēng)順槽，這樣會(huì)影響出架。注水不但撲滅火源，還把周礦山安全技術(shù)IMineSafetyTechnology礦山安全圍煤砰降低溫度，增加了浮煤中的水分，利用長(zhǎng)短釬結(jié)合可把注水點(diǎn)111）以上的浮煤全部降溫，這樣即使里面深部還有氧化點(diǎn)，待蒸發(fā)了水分再產(chǎn)生高溫時(shí)，支架就可能拆過(guò)浮煤。浮煤被進(jìn)一步壓實(shí)后不能再?gòu)?fù)燃。即使發(fā)生明火，采用注水也能解決。例如：8108工作面拆架期間，當(dāng)拆到84#架時(shí)，在進(jìn)風(fēng)1#?2#架后發(fā)生煤層自燃，高濃度C0氣體向整個(gè)工作面蔓延，火勢(shì)較大，設(shè)備有被封閉在工作面內(nèi)的可能，結(jié)果采取貫釬注水，控制了火勢(shì)，為正常拆架創(chuàng)造了有利條件，為國(guó)家換回巨大損失。8110工作面拆架期間由于采取均壓、封堵、注水等幾項(xiàng)綜合措施，減少了采空區(qū)的漏風(fēng)，，減少了煤與氧結(jié)合的機(jī)會(huì)，使采空區(qū)發(fā)火的“三帶”前移，即使有高溫點(diǎn)也容易找到位置，然后利用注水將高溫點(diǎn)降溫。此工作面在拆架期間雖然多處發(fā)生明火，但通過(guò)2.5m和2nl長(zhǎng)短釬注水及時(shí)撲滅火源，控制了火情，確保了工作安全拆除。此項(xiàng)措施應(yīng)用