一矿回采工作面防灭火设计.doc

一、矿井概况 长春市双顶山矿业股份有限公司一矿位于长春市东17公里处，年生产能力2007年核定为39万吨，为斜井片盘开拓，中央并列抽出式通风，长壁后退式水平分层法及柔性掩护式支架采煤。2009年鉴定瓦斯相对涌出量为：5.89m3/t，为低瓦斯矿井，煤层为以沥青光泽为主的长焰煤，自然发火倾向严重，发火期为13月，煤尘有爆炸危险。地质构造复杂，顶板为高碳泥岩且较为破碎，煤层赋存不稳定。二、一矿防灭火工作总结几年来，我矿通过实际摸索，总结出了一些实际经验，采区采用均压、煤层注水、向高顶注凝胶、喷洒阻化济等防灭火技术使得发火期由初期的13个月，变成现在8个月以上。虽然近几年没有发生大的火灾事故，但防灭火形式仍然比较严峻，防灭火工作还不能懈怠，为了进一步提高防灭火的技术和管理水平，我矿又采用采空区埋设温度和CO传感器的方法，对采空区的“三带”宽度进行了细致的观测，在分析观测数据的基础上确定“三带”的宽度范围，并结合煤层自然发火期，确定了回采工作面的最低推进速度。我矿通过采用新技术、新方法，防灭火工作虽然取得了一定的成绩，但仍需继续努力。三、采空区防灭火主要采用的方法1、均压防灭火均压防灭火就是利用风量窗、风机、和连通管等调压设施，改变漏风区域的压力分布，减少工作面两端的风压差，适当提高工作面风压，以减少浮煤氧化自燃带的长度，窒息带前移，使发展起来的自然现象得到抑制，几年来的实践效果非常明显，可有效的延长自然发火期，提高了煤炭的回采率。回采工作面的回风道风门构筑如下图所示。2、柔性掩护支架采煤方法的通风方式 柔性掩护支架采煤方法通风方式采用下行通风，如下图所示，采用下行风可以减少采空区的漏风宽度，使氧化自燃带及时进入窒息带，对采区防灭火起到很大作用。3、采空区“三带”观测我矿通过在采空区埋设温度、CO传感器方法对采空区“三带”进行了观测，其“三带”分布情况如下图所示。通过实际观测，第带冷却带，宽度约为1025m，是通风紊流区，氧化所生成的热量随风流而带走，热量积聚不起来。第带氧化带，宽度约为2540m是紊流向层流过度的区域，散热条件不如第带，是煤炭自燃发火的危险带。第带窒息带，40m以上，这个带漏风强度小，氧气供给不足，煤炭氧化基本停止。采空区温度与“三带”关系如下图所示。 -冷却带；-氧化带；-窒息带；Q-温度；O2-氧含量通过上图可以发现，在第带内温度开始上升，在第带内温度达到最高点，在第带内温度下降。同时还发现氧含量的高低，随着工作面推进度的不同而有最大差异。若工作面推进度一定，其推进一定距离所需时间为T采，发火期为T燃，当T采T燃时，就有自燃发火的可能。则工作面推进速度为V推=L/T燃=40/1=40M/月。式中：V推-工作面推进速度，M/月； L-第带的宽度（2540m）； T燃-煤炭自然发火期，月。我矿柔性掩护支架采煤最小月推进度为36m。四、其它防灭火安全生产技术措施1、建立完善的检测监控、预测预报制度回采工作面安装瓦斯、温度、CO监控探头，做到人机双控。监控系统实时监控的同时，瓦斯检查员对于常规检查每小班不少于3次，重点部位要经常性检查，发现隐患及时汇报调度室，以便采取措施处理。2、提高工作面回采率采空区浮煤是煤炭自然发火的主要介质，提高回采工作面回采率，少丢煤，采用无煤柱开采，对于延长发火期会起到积极作用。3、稳定、合理的配风量回采工作面的风量必须按设计供给，并保持稳定，不能时大时小，造成采空区氧化带宽度的不稳定和氧化速度加快。另外稳定的风量有利于回采工作面上隅角瓦斯溢出量保持稳定。4、采区回采结束及时封闭采区结束后必须及时进行封闭、灌浆，闭灌浆后，随着水的渗出，会出现一定的空间，这个空间就需要我们多次对其补浆，直到灌满为止。对于闭面及周围岩壁有裂隙情况，可以采用喷浆的方法进行处理。五、辅助防灭火方法1、喷洒阻化剂在回采工作面的开切眼、入回风道等易发火地点喷洒阻化剂，阻化剂喷洒必须全面、均匀，阻化剂药液可在1520%之间，最低不要低于10%，严禁将阻化剂不溶化就随意洒在浮煤上。喷洒阻化剂以后要保持巷道潮湿。2、预防性灌浆1）注浆泵的选择根据我矿井下巷道断面的实际情况，决定采用体积小、重量轻、便于维修的移动式注浆泵，型号为ZHJ-8/1.2型矿用移动式注浆泵。2）浆材的选取选用含沙量不超过2530%的地表土作灌浆材料。3）、泥浆制备与输送（1）、制浆把选用的黄土用筛子筛好，用矿车运到灌浆站，在灌浆灌中搅拌均匀，制成泥浆。（2）、泥浆土、水比泥浆土与水的体积比是一个重要参数，土、水比量大，堵塞输浆管；土、水比量小，工作面涌水量大，对采空区浮煤包裹性不好。因此，泥浆的浓度对于保证泥浆的质量十分重要，一般水土的变化范围为1：21：5。（3）、泥浆输送A、泥浆输送路线为：泥浆站工作面回风巷采区上隅角采空区B、注浆管与采空区的注浆管之间用高压胶管连接，主注浆管采用3寸钢管。C、泥浆泵前5m处设甲烷断电仪，瓦斯浓度0。5%时，切断泥浆泵电源，瓦斯浓度0。5%时，方可复电。4）、预防性灌浆方法采煤工作面采用随采随灌方法，随着回采工作面的推进，在回风巷埋设注浆管，埋设长度20m，如下图所示，空区内的注浆管前10m，每隔0.5m打一出浆口，工作面推进时，用回柱绞车向外牵引注浆管。 1-防护管线的木垛 2-注浆管路4、注水采面回采前在入、回风道，打钻注水或直接向采空区注水，都能起到防火、防尘的作用，煤层经过注水后其含水量不得小于4%，并且要均匀注水。注水采用高压注水泵和静压管联合注水。六、结束语几年来，一矿以科学理论为根据，因地制宜，走出了一套采用综合防灭火方法对采空区进行预防的路子，取得了较好的经济效益和社会效益。我矿虽然在防灭火工作中取得一些成绩，但随着开采深度的增加，煤炭自然发火将会越来越严重，再进一步完善现有消防火设施和办法的基础上，需不