综放工作面防治煤炭自然发火的措施

综放工作面防治煤炭自然发火的措综放工作面防治煤炭自然发火的措 施施 1 概述概述 综采放顶煤开采 防治煤炭自然发火是采用这一工艺能否 成功的关键 国内已有不少矿井综放工作面发生不同程度的火 灾 不仅造成大量煤炭资源的浪费 而且造成巨大的经济损失 为此 三河尖矿第一个综放面 7131 工作面把防治工作面煤炭自 然发火作为重点工作 先后去河南 山东等局矿考察 调研 综合我矿实际 制订了一系列有效地防治煤炭自然发火的措施 2 工作面概况工作面概况 三河尖矿 7131 工作面位于东翼采区 走向长度 522m 倾 斜长 98m 煤层倾角 4 16 平均 5 煤厚 9 6m 可采储量 48 22mt 瓦斯含量 0 048 0 082ml g 煤尘爆炸指数 45 煤 层有自燃倾向性 发火期 2 3 个月 地温较高 平均空气温度 31 33 煤质较硬 f 2 3 采用综采倾斜长壁低位放顶煤 采煤法 工作面共安装 68 架支架 上下出口端头支架不放煤 该面于 1993 年 11 月 10 日试采 于 1994 年 5 月回采结束 3 采空区煤炭自然发火过程及采空区煤炭自然发火过程及 co 来源分析来源分析 3 1 采空区煤炭自然发火过程 该面自 1993 年 11 月 10 日试采后 11 月 20 日在回风流中 出现 co 气体 风流中温度明显增高 回风流中 co 浓度 8 10 10 6 温度 29 上隅角 co 浓度 60 80 10 6 温度 31 32 至 1993 年 12 月份 回风流中 co 浓度 8 10 10 6 上隅角 co 浓度 100 120 10 6 温度 32 5 为了 摸清采空区 co 浓度情况及其它参数 设置了测点进行测定 3 2 采空区 co 来源分析 煤炭自燃有三个条件 煤层本身具有自燃倾向性 即在常 温下有较强的氧化活性 有连续的供氧条件 热量易于积聚 我矿地温较高 采空区遗煤在低温下氧化放热来不及散发 煤 温逐渐升高 产生一定量的 co 瓦斯和二氧化碳也随之增加 根据 1993 年 12 月份及 1994 年以来的测定结果 co 的出现没 有很大的变化 这是由于采取了措施后 煤炭自燃过程仅由潜 伏期至自热期 未能达到激烈增温阶段 采空区内 co 主要来 源于煤的低温氧化 7131 工作面通风系统采用后退式回采 折返式通风 使采 空区形成小的并联通风 采用全部垮落法控顶 一次采全高 使采空区形成并联漏风 是造成采空区遗煤自燃的主要原因 根据观测结果 基本确定了该面煤炭自燃的 三带 范围 即在 开切眼向采空区 20m 范围内为氧化散热带 o2 浓度大于 18 20 100m 范围内为可能自燃带 o2 浓度小于 18 大 于 100m 范围内为窒息带 o2 浓度小于 10 在开切眼至采空 区 20m 内 由于漏风强度大 无聚热条件 因而不能自燃 而 在工作面开切眼向采空区延伸 100m 范围内 由于冒落的岩石 被逐渐压实 风阻增大 漏风强度减弱 风流呈层流状态流动 遗煤氧化生热 热量积聚上升 导致煤炭自燃最明显变化的是 co 浓度逐渐增加 而 o2 的浓度逐渐降低 生成的 co 因漏风 压差而从上隅角流出至回风巷 从开切眼向采空区方向 100m 以后 由于 o2 浓度降至 10 以下 遗煤不可能自燃 4 防止采空区煤炭自然发火采取的措施防止采空区煤炭自然发火采取的措施 1 从通风系统上 采取小风量 低压差 即均压技术 通 过该区域的两处通风设施 控制工作面风量 在瓦斯浓度不超 限的前提下 综合工作面温度等因素 尽可能减少工作面风量 由试产期间的 750m3 min 降为 550m3 min 2 减少漏风带宽度 在综采支架后方沿工作面开切眼方向 设置 30m 风幛 减少漏风带宽度 对阻止采空区煤炭氧化自燃 起到了一定的作用 3 工作面注浆 由于工作面地质条件的影响 工作面随采 随注浆受阻 后来 对采空区预埋注浆管 进行注浆 浆液泥 水比 1 5 左右 4 监测采空区气温及气体变化的措施 随着工作面推进 向采空区预埋监测束管及温度探头 每 50m 布置一个测点 同 时坚持每周收集一次工作面上隅角 回风流的气体及采空区束 管的气体 这样便于了解采空区煤炭氧化的发展程度 为及时 制定有效的防火措施提供可靠的依据 5 汽雾阻化剂防火 首先用 pb 100 55 型喷雾泵 喷雾器 wh 2 型 内阻化液浓度 20 流动汽雾阻化防火系统包括 高 压泵站 管路系统 雾化部分 在高压泵站设高压过滤器 储 液箱 电气开关等 高压泵站布置在运输巷与采煤面液压泵同 放一处 高压泵 储液箱等放在两轮平板车上 随工作面推进 不断移动 至 1994 年 3 月底 向采空区喷洒阻化剂 150t 起到一定的 阻止遗煤氧化自燃的作用 6 加快工作面的推进速度 刚开始月推进速度 70m 左右 后来加快到 90m 左右 这样能使采空区氧化带尽快变成窒息带 避免采空区遗煤的氧化自燃 这是一条行之有效的措施 7 工作面回采结束后的防火措施 为了提高注浆灭火的效 果 在离终采线 40 50m 时 在 7131 轨道巷向