不易自燃煤层采煤工作面特殊时期防灭火综合治理技术

不易自燃煤层采煤工作面特殊时期不易自燃煤层采煤工作面特殊时期 防灭火综合治理技术防灭火综合治理技术 1 工作面概况工作面概况 56211 采煤工作面采取倾斜长壁悬移支架放顶煤开采 工 作面走向长度为 720m 平均煤厚 1 m 煤层倾角 22 25 地 质储量为 136 万吨 可采储量为 100 万吨 煤层标高为 506m 612m 2005 年 9 月鉴定 该工作面煤层为不易自燃煤层 最短自燃 发火期为 90d 煤尘爆炸指数为 21 56211 工作面为五水平首采工作面 采用 u 型通风方式 上顺 槽采用 u 型棚支护 下顺槽和切眼采用工字钢 t 型棚支护 该工作 面于 2005 年 5 月开始回采 2 工作面特殊时期自燃发火隐患及原因分析工作面特殊时期自燃发火隐患及原因分析 2 1 工作面特殊时期自燃发火隐患 56211 工作面于 2005 年 10 月 15 日回采过程中工作面中部 遇断层 经地质部门分别从 56211 工作面和 56211 回风巷进行 探测 该断层落差 6m 随工作面推进宽度逐渐增大 最大时在 工作面连续长度达 46m 该断层走向长度为 210m 工作面见断 层后对岩石段被迫采取放炮破岩 此时工作面已推进 210m 2005 年 11 月 5 日通风区进行防灭火预测预报时期 发 现 56211 工作面 风巷出现 co 气体 浓度分别为 0 0028 0 0065 2005 年 11 月 16 日 56211 工作面上隅角 co 上升至 0 018 工作面上隅角网内也检查出高浓度 co 气体 浓度为 0 020 为及时治理工作面自燃发火隐患 立即对工作 面采空区实施连续注浆 但 co 仍呈现上升趋势 12 月 12 日经 检查化验 工作面 co 气体范围扩大 上隅角 工作面出现 co 气体 浓度分别为 0 06 0 042 0 0022 同时 56211 工 作面后部的倒眼封闭墙外检查出高浓度 co 浓度为 1 984 工作面出现严重的自燃发火隐患 回采过程中随时都有被 迫封闭的可能 2 2 发火原因分析 分析认为 56211 工作面的发火原因为 1 工作面过大断层期间 推进速度减慢 特别是 2005 年 11 月份推进距离不足 20m 使采空区自燃带宽度扩大 2 工作面过特大断层期间 由于地质因素 采空区遗留大 量残煤 3 工作面回采期间风巷淤煤积水较多 清理难度大 加之 风巷压力大 造成巷道断面最小处不足 2m2 上下顺槽通风压差 大 4 56211 工作面回采期间与上阶段 56211 工作面形成漏风 通道 5 工作面内岩石段推过后 未及时垮落形成漏风通道 针对以上情况经过综合分析认为 主要是采空区存在漏风 通道 特别是过特大断层期间 采空区丢煤较多 推进速度减 慢 氧化带窒留时间长 加之风巷断面太小 上下端头压差较大 致使工作面采空区出现严重的自燃发火隐患 3 自燃发火隐患的综合治理自燃发火隐患的综合治理 3 1 罗克休泡沫新型防灭火材料封堵漏风及倒眼封闭墙堵漏 一是在 56211 风巷发现 co 处正上方处布置 12 个 1 2m 长 的钢管 对 56211 实施喷浆后利用预埋钢管实施注罗克休 将 56211 风巷发现 co 处正上方进行彻底堵漏封堵 二是对 56211 风巷 56211 倒眼石门封闭墙分别进行了喷浆 同时在 56211 工作面后部各倒眼石门封闭墙外 1m 处钉 1 道临时板墙 对原 封闭墙和临时板墙之间的空间实施注罗克休充填加固 杜绝漏 风 三是在 56211 工作面下隅角利用直管向 56211 采空区实施 注罗克休堵漏 材料比例为罗克休树脂 罗克休催化剂为 4 1 以上地点共注罗克休材料约 12t 对所有漏风源进行了 彻底封堵 3 2 采空区注凝胶复合胶防灭火治理 从 506mb10 底板巷向 56211 采空区集中注凝胶 共注玻璃 水约 20t 另外由通风区防灌队利用 zy 150 钻机从风巷 10 处根 据顶 底区巷道空间关系 向上阶段 56211 工作面采空区打钻 同时向 56211 采空区集中注凝胶 利用胶体的凝固性 分别对 巷道 密闭周围进行封堵加固堵漏 消除漏风防止自燃发火 3 3 利用 fsamea 新型防灭火材料堵漏阻燃治理发火隐患 1 实施 56211 采空区注 mea 方案 即 在 56211 工作面下 顺槽设 1 临时注 mea 泵站 将 mea 和水按 5 的比例配成阻化 剂 用泥浆泵加压后 通过泥浆泵管路与采空区预埋注 mea 管 路联通 自下隅角开始 40m 范围内喷洒阻化剂 每 20m 为 1 个喷 洒点 每点喷洒时间为 15 20min 下隅角喷洒时间为 30 40min 利 用工作面微量漏风使 mea 进入采空区 使采空区后部形成 1 条防 灭火阻燃带 起到阻止采空区遗煤自燃的作用 2 在 506mb10 底板巷所有顶 底区工作面倒眼封闭墙外 2 3m 处打设 1 道煤袋墙将碎煤与 fsa 混合后装袋 并在两封闭 墙中间留设 1 趟注浆管 进行注浆 使其充分混合 起到封堵漏风 的作用 3 4 均压措施 1 单调压气室 连通管闭区均压 即在 56211 工作面倒眼 封闭墙外新建 1 道高质量密闭墙 保证调压气室的气密性 与原封闭墙之间形成 1 个单独的调压气室 同时从调压气室内 敷设 2 根装有调节闸门的 5mm 金属管至火区进风侧 调节闸 门安设在距调压气室 2 4m 处 调压管内若压力较小 可在调 压管进风侧设置通风设施实施增阻 以增加管内压力 调压管 连接完毕后要在调压气室外安设水柱计 对调压室与采空区之 间的压差进行测定 连通管闭区均压实施后 使 56211 工作面 倒眼封闭墙外压差逐渐平衡 同时 56211 风巷和上隅角密闭内 co 下降明显 特别是 56211 工作面倒眼封闭墙内的 co 浓度短 期内由 1 984 降至 0 01 以下 2 开区均压 一是优化 56211 工作面通风系统 及时封闭 56211 回风巷倒眼石门 保证通风系统的稳定性 二是加大上 槽清淤力度 保证风巷回风断面 减小上下端头压差 三是工 作面实施减风方案 即工作风量由 1000m3 min 逐步至 650m3 min 降低采空区内部压差 减少采空区漏风量 4 治理效果分析治理效果分析 1 通过密闭喷浆堵漏 均压 注凝胶 复合胶利用 fsa mas 罗克休等新型防灭火材料对 56211 工作面发火隐患 进行综合治理后 工作面上隅角 风巷的 co 于 2006 年