长壁开采工作面火区封闭技术研究
易自燃煤层长期封闭采煤工作面启封关键技术实践
易自燃煤层长期封闭采煤工作面启封关键技术实践摘要本文对易自燃煤层采煤工作面长期封闭期间的防灭火技术管理及启封方法进行研究分析,为类似矿井的工作面启封提供借鉴。
关键词易自燃煤层;采煤工作面;长期封闭;启封中图分类号X7 文献标识码 A 文章编号2095-636306-0052-021 工程概况2201采煤工作面设计走向长度1 200m,倾向长度83m,工作面煤层平均厚度3.2m,工作面封闭前已回采43m,封闭前架后采空区有煤炭自燃倾向,CO浓度检测值为27ppm~40ppm,封闭前在工作面上、下端头砌筑厚度为1m的黄土墙。
2015年12月10日在2201工作面上巷及2201工作面下巷各砌筑两道密闭对工作面进行密闭,密闭采用砖混结构,砖墙厚度1m,两道密闭间充填厚度为3m的黄土,长度为5m,密闭墙上设有措施孔、检测孔、放水孔。
工作面封闭期间,除按规定对密闭内外瓦斯、一氧化碳等气体进行测定外,还采用向封闭区内注黄土浆及注入惰性气体等措施防止工作面出现危险性自燃发火隐患,先后向采空区内注浆720m3、注入氮气约384 000m3。
经对封闭以来密闭墙内、外各项气体指标检测结果进行综合分析,尤其是根据近5个月观测数据的分析后可判定,采煤工作面不存在危险性自燃发火隐患,现已具备启封条件。
2 施工方案根据2201采煤工作面情况,为确保启封安全,经公司技术人员分析研究决定,工作面启封采取“锁风法”启封,即启封时先将2201上巷密闭开一个600mm×600mm口,由一小队救护队员佩戴呼吸仪进入密闭墙内,后将外墙开口用分板和黄泥封闭,待封闭完成后,由救护队人员将内侧密闭开一个600mm×600mm口,后按照“由外向里”的方法进行检查,查找是否存在着火点或自燃隐患点,经救护队员全面侦察,确定密闭区以里无危险性自燃隐患,并向指挥部汇报经同意后,方可按照所审批启封安全技术措施的要求进行稳步启封。
否则,如存在着火点或自燃隐患点,应重新对工作面进行封闭,并编制综合治理安全技术措施后进行隐患治理,直至完全消除。
高瓦斯工作面安全封闭火区技术探讨
封闭火区技术要求高,需要严 格控制火源和气体扩散
高瓦斯工作面存在大量易燃易 爆气体,容易发生爆炸和燃烧
封闭火区后需要持续监测气体 浓度和温度等参数,以确保安 全
封闭火区后需要采取措施防止 气体泄漏和再次燃烧
技术实施成本较 高:需要专业的 技术和设备支持, 增加了封闭火区 的成本和难度
封闭效果难以保 证:由于火区的 复杂性和不确定 性,难以保证封 闭效果的安全可 靠
封闭火区技术能够减少瓦斯泄漏和爆炸风险,保障人员安全。 封闭火区技术能够控制火势蔓延,降低火灾事故发生的可能性。 封闭火区技术能够提供安全的作业环境,减少人员伤亡和财产损失。 封闭火区技术能够提高矿井安全水平,增强矿工的安全感。
减少资源损失: 封闭火区技术可 以有效地控制火 势蔓延,减少资 源损失,保护煤 炭资源和生产设
保障了人员安全。
教训总结:在封闭火区技术的应用过程 中,存在一些问题和不足之处,需要加
强技术研究和改进。
推广封闭火区技术,提高矿井安全水平 加强技术研究与创新,不断优化封闭火区技术方案 建立完善的培训体系,提高矿工的安全意识和操作技能 强化监管和考核,确保封闭火区技术的有效实施和执行
汇报人:
封闭时间难以确 定:需要根据火 势和火区情况来 确定封闭时间, 需要综合考虑多 种因素
封闭后安全风险 较高:封闭火区 后仍存在一定的 安全风险,需要 采取相应的安全 措施
PART FIVE
研发新型探测仪器,提高探测精度 和响应速度
加强探测数据的实时处理和智能分 析,提高火源定位准确性
添加标题
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备的安全。
保障人员安全: 封闭火区技术可 以降低火灾对人 员的威胁,避免 人员伤亡和被困
情况的发生。
长壁工作面开采矿压理论研究
长壁工作面开采矿压理论研究摘要: 在结合大量文献基础上,对长壁工作面开采矿压理论进行了研究。
具有一定的历史地位和代表性的矿压理论主要包括掩护拱理论、掩护梁理论、薄岩板理论以及关键层理论。
掩护拱理论包括自然平衡拱和压力拱理论;掩护梁理论包括预成裂隙梁理论、悬臂梁理论、弹性基础梁理论、铰接岩块理论、砌体梁理论和传递岩梁理论。
并对理论的优点和缺点进行了阐述。
研究结果对煤矿生产实践具有重要的指导意义。
关键词: 矿山压力; 矿压理论;长壁工作面ABSTRACT: On the basis of a lot of literature, the coal mining theories on long wall coalface are studied. the representative of the mine pressure of having a certain historical status and theories mainly includes cover arch theory 、cover beam theory、thin plate theory and the key strata theory. Natural balance arch theory and pressure arch theory are included in cover arch theory; preliminary crack beam theory, the cantilever beam theory, the elastic foundation beam theory, articulated rock theory, masonry beam theory and transfer YanLiang theory are included in cover beam theory. And the advantages and disadvantages of the theory are discussed.The results of the study have great significance to coal mine production.Key Words: underground pressure; underground pressure theories;long wall coalface引言在未受到人类工程活动影响的地下岩体称为原岩体。
矿井火区封闭问题分析
矿井火区封闭问题分析作者:黄文祥来源:《市场周刊·市场版》2018年第02期摘要:本文首先分析了建造防火墙的重要性,然后对防火墙位置、防火墙类型、火区密闭顺序以及火区管理进行了分析,指出防火墙的建造一定要结合具体实际情况,按照相关规定进行具体分析,确定出适合自己矿井需要的防火墙的形式。
本研究为各矿井防火墙的建立提供了参考。
关键词:矿井;火区封闭;防火墙一、研究背景火灾是矿井五大灾害之一,特别是随着综采放顶煤技术的发展,大大提高了煤炭生产效率,但是,由此带来了很多采空区遗失煤炭多,漏风严重等问题,导致矿井内因火灾很容易产生,而内因火灾产生后直接灭火难度很大,往往都是采用封闭火区隔绝灭火的方法来处理,据统计每年因为采用隔绝灭火封闭的采煤工作面达到上百个。
而封闭火区及火区管理是一项非常困难和危险的工作。
必须采取正确科学的封闭火区方法,才能安全高效的封闭火区。
二、防火墙位置的选择分析依据相关技术规范,“在进行火区封闭时,必须选择正确合适的位置,减小火区的封闭范围,控制密闭的数量,有效保障密闭的施工质量和安全”。
所以,在实际设计防火墙时,要将防火墙尽量靠近火源,防火墙的设置地段巷道支护要良好。
实际中往往因为巷道松软而导致设置的防火墙位置过远,为后面火区的启封增加困难。
防火墙的设置要依据具体的情况而定,杜绝防火墙与火源之间存在联通火源的巷道。
因为这样产生火烟循环的可能性很大,造成火势难以控制。
防火墙的位置也不能具离火区太远。
这样容易形成一定距离的盲巷,盲巷中的瓦斯集聚对工作人员的安全造成很大威胁。
如果必须远距离封闭,则要建立导风稀释瓦斯的设置。
三、防火墙类型选择分析防火墙按照功能可以分为临时性防火墙、永久性防火墙、防爆墙三个主要类型。
临时性防火墙,这种防火墙主要目的是临时阻断风流,暂时性的控制火源的发展,在时间上要求快速砌筑,在结构上要求密闭即可,对抗压能力要求不高,主要分为风障和模板密闭,后来还形成了伞形和充气防火墙。
浅埋煤层长壁开采矿压特点及其安全开采界限研究的开题报告
浅埋煤层长壁开采矿压特点及其安全开采界限研究的开题报告一、研究背景及意义浅埋煤层长壁开采是当前我国煤炭工业的主要开采方式之一。
与深部煤层开采相比,浅埋煤层开采具有煤层厚度大、埋深浅、地应力小、原煤品质高等优点,有利于提高煤炭生产效率和煤炭资源利用率。
但是,浅埋煤层开采矿压危害较大,易引发地表塌陷、山体滑坡等灾害,严重影响煤炭生产和周边环境安全。
因此,对浅埋煤层长壁开采的矿压特点和安全开采界限进行深入研究,对于制定科学合理的煤炭开采规划、提高开采效率和确保煤炭生产安全具有重要意义。
二、研究内容本研究旨在研究浅埋煤层长壁开采的矿压特点及其安全开采界限,具体包括以下内容:1.浅埋煤层长壁开采的矿压特点分析。
通过现场实测数据和数值模拟分析,研究浅埋煤层长壁开采过程中矿压行为的规律、矿压分布规律及其对地表的影响。
2.浅埋煤层长壁开采的安全开采界限研究。
通过实测和数值模拟分析,确定浅埋煤层长壁开采的安全开采界限,包括地应力、煤层厚度、采高等方面的限制条件。
3.基于矿体力学理论,为浅埋煤层长壁开采的安全生产提供技术支撑。
通过分析矿体力学理论,提出有效的煤层支护方案和矿山地质灾害防治措施,为煤炭生产提供技术支撑。
三、研究方法本研究采用现场实测和数值模拟相结合的方法,对浅埋煤层长壁开采的矿压特点及其安全开采界限进行研究。
具体研究方法包括以下几个方面:1.现场实测:选取典型的浅埋煤层长壁开采工作面,采用声波探伤仪、位移传感器等仪器对其进行实测,获取煤层变形、应力等数据。
2.数值模拟:采用FLAC3D等矿山软件进行数值模拟,建立浅埋煤层长壁开采的力学模型,模拟煤层变形、矿压分布等过程,分析其特点和规律。
3.理论分析:结合矿体力学理论,分析浅埋煤层长壁开采的矿压特点及其安全开采界限,提出有效的支护和防治措施。
四、预期成果及意义本研究预期能够获取浅埋煤层长壁开采的矿压特点和安全开采界限,为煤炭生产提供科学合理的技术支撑。
火灾采面封闭措施
梨树煤矿火区救灾封闭安全技术措施作业地点:二采区14/右一面编制单位:梨树煤矿编制时间:2014年3月31日一、救灾、封闭采面原因:2014年3月31日8:35,发现二采区14/右一采面由于地质构造复杂,断层多,煤层变质严重,造成工作面在52#-70#液压支架后煤碳烧燃,采用洒水灭火方式无法扑灭,经救灾指挥部研究决定,对该面采取封闭措施,注入二氧化碳,惰化封闭区域内气体。
二、救灾指挥部总指挥:马成民副总指挥:杨国华、苏广福成员:通风技术部、生产技术部、机电装备部、租赁站、供应处、局救护大队、梨树煤矿副总以上领导及各采区、科室副科级以上人员三、作业时间:2014年3月31日~4月1日四、救灾、封闭采面方案:计划砌筑4道密闭对14/右一面进行封闭,其中:二采区14/右0巷和14/右0尾排巷混合风下风侧20米处(1#密闭)、14/右一面上巷回风口挡风墙处里部再贴一层(2# 密闭)、14/右0材料道三道风门往上,牛鼻子往下,选取断面支护良好处(3# 密闭)、二采区14/右一巷泵站以里15米处(4# 密闭),1#、3#、4#密闭安设正反两道风门,全部砌筑完毕后由救护大队关闭风门,由采面下出口向采面注CO2,使工作面气体惰化,达到灭火作用,封闭时间:2014年4月1日早6:00至10:00必须砌筑完毕。
五、封闭计划用料1# 密闭位置:二采区14/右0巷和14/右0尾排巷混合风下风侧20米,该处巷道断面9m2。
预计使用料石700块,沙子4车,水泥2车,1.5m×1.5m风门两扇。
砌筑人员:设施段段长姜世令及员工8人。
运料负责人:洪春生2# 密闭位置:14/右一面上巷回风口挡风墙处里部再贴一层,该处巷道断面12 m2,密闭厚度800mm。
预计使用料石800块,沙子5车,水泥2车。
砌筑人员:巷修一段支部书记时徳永及员工10人。
运料负责人:洪春生3# 密闭位置:14/右0材料道三道风门往上,牛鼻子往下,选取断面支护良好处,该处巷道断面8m2。
急倾斜厚煤层长壁综放开采技术管理经验
急倾斜厚煤层长壁综放开采技术管理经验在煤层倾角38~43°,平均41°,厚度13.5~23m,平均15.5m,自然发火期3~5个月,普氏硬度系数1~1.5的煤层条件下,通过优化工作面设计和合理的三机配套选型,实现了综合机械化放顶煤开采。
本文主要介绍了在该采煤方法下管理方面的几点技术经验、创新点和关键技术,并对该技术的难点进行了理论分析和实践检验总结。
[关键词]急倾斜;厚煤层;长壁综放;开采技术1 矿井及工作面基本情况王家山煤矿浅部(1550水平以上)由5对独立生产井组成,拥有储量4.2亿t,井田面积25km2,主采煤层煤2、煤4两层,煤层赋存为急倾斜(45~72°)倾斜(25~45°),设计生产能力180万吨/a,实际最高年产127.9万t,开采方法以水平分段综采放顶煤开采技术为主,回采工作面单产水平1.5~2.0万t/月·个,是典型的小井群开采。
为了实现高产、高效集约化生产,王家山煤矿通过优化工作面设计和合理的设备配套选型,创造性的解决了三机防倒、防滑问题,在倾角41°,平均厚度15.5m煤层条件下,实现了综合机械化放顶煤开采,工作面最高单产达到6.01万t/个·月,这种集急倾斜、大放高、特厚易燃多种复杂性于一体的综放开采技术目前在王家山煤矿得到解决。
王家山煤矿44407工作面回采四层煤,煤层属单斜构造,倾角38~49°,平均43.5°,厚度10.9~20.4m,平均15.5m,普氏硬度系数1~1.5。
煤层直接顶板为3.8m厚的灰、深灰色泥岩,粉砂岩互层,伪顶为厚度0.6~1.0m的高炭质泥岩,深灰色,致密坚硬。
工作面巷道布置采用回风顺槽沿煤层底板(破半岩)布置,运输顺槽沿煤层顶板布置,瓦斯排放巷在煤层内布置,工作面沿煤层底板布置,运输顺槽与工作面通过圆弧过渡联接,面长115m。
基本支架选用ZFQ3600/16/28型全封闭整体顶梁双活侧护板,底座采用底调梁防滑结构,基本支架采用邻架操作方式;下端头采用ZT14400/20/31型一主两付结构的端头支架,同时配有特殊的放煤机构;上端头采用ZT9600/20/31型前主后副式端尾支架支护;端头、端尾支架间均采用ZFG4800/18/30型反四联杆结构的过渡支架支护。
煤炭生产经营单位(安全生产管理人员)知识100题及答案
煤炭生产经营单位(安全生产管理人员)知识100题及答案1、【多选题】《安全生产法》规定:国家对在( )等方面取得显著成绩的单位和个人,给予奖励。
( ABC )A、改善安全生产条件B、防止生产安全事故C、参加抢险救护D、改善职工待遇2、【多选题】《煤矿安全规程》第二百五十七条规定:严禁将( )等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段。
( ABCD )A、矸石B、炉灰C、垃圾D、煤粉3、【多选题】《煤矿安全规程》第五十二条规定:台阶采煤工作面必须设置安全( ).( ABC )A、脚手板B、护身板C、溜煤板D、排矸板4、【多选题】《煤矿重大安全生产隐患认定办法(试行)》中“使用明令禁止使用或者淘汰的设备、工艺”:是指有下列( )情形之一。
( ABCD )A、被列入国家应予淘汰的煤矿机电设备和工艺目录的产品或工艺,超过规定期限仍在使用的B、突出矿井在2006年1月6日之前未采取安全措施使用架线式电机车或者在此之后仍继续使用架线式电机车的C、矿井提升人员的绞车、钢丝绳、提升容器、斜井人车等未取得煤矿矿用产品安全标志,未按规定进行定期检验的D、使用非阻燃皮带、非阻燃电缆,采区内电气设备未取得煤矿矿用产品安全标志的5、【多选题】《煤矿领导带班下井及安全监督检查规定》所称的煤矿,是指煤矿生产矿井和( )等建设矿井。
( ABCD )A、新建B、,改建C、扩建D、技术改造6、【多选题】井下巷道内的电缆,沿线每隔一定距离,在拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有( )的标志牌,以便识别。
( ABCD )A、编号B、用途C、电压D、截面7、【多选题】人工呼吸包括( )方式。
( ABD )A、口对口人工呼吸B、口对鼻人工呼吸C、侧卧对压法D、仰卧压胸法8、【多选题】使用耙装机作业时,必须遵守的规定有( )( ABCD )A、必须有照明B、将机身和尾轮固定牢靠C、必须悬挂甲烷断电仪的传感器D、刹车装置必须完整、可靠9、【多选题】关于搬运的原则,以下说法正确的是( )。
综采工作面采空区火区治理方案及安全技术措施
xxxx综采工作面采空区火区治理方案及安全技术措施一、工作面概况:xxxx综采面位于位于矿井南翼三采区第一个综采工作面,位于井田南翼二采区采空区下部,下临990皮带运输大巷,开切眼以北为河流煤柱,南接31503工作面,运输顺槽顶板标高为+1007m,回风顺槽顶板标高为+1055m. 相应地表南段位于茶沟西侧山坡,北段位于黑河北侧。
地表地势南高北低,高程1260-1334米。
地表大部分为原岩裸露,丘陵山脉,地表无建筑物。
工程自北向南推进,南北延伸长876米,该面长110m左右,可采储量90.3万吨。
煤层倾角0-40°,平均倾角25°。
该工作面煤层顶板岩性主要以黑色泥岩、页岩、砂岩为主,底板为粗砂岩为主。
工作面采用走向长壁采煤法,全负压U型通风。
xxxx工作面于2016年5月推进300米左右,因发火而封闭。
附工作面现状图二、工作面发火原因分析1、工作面推进速慢由于xxxx工作面地质构造变化大,局部底板凸起,导致工作面推进慢,再采用分段开采后工作面搭接时间停留长,上部采空区多相互联通及采空区遗煤等原因。
2、采空区漏风严重xxxx工作面周围采空区多,漏风通道复杂,且工作面内布置巷道多,目前上顺槽距以往采空区较近,治理漏风难度大。
3、工作面采用地面黄泥灌浆防灭火措施工作面平均坡度在25°左右,导致采空区灌浆大部分从下顺槽流出,因此常规黄泥灌浆措施不能有效的预防煤自燃。
三、火区治理技术方案鉴于工作面采空区内可能存在的煤火范围较大,并考虑技术经济等方面因素,需采取治理和控制相结合的方法对火区进行处理,在治理火区的同时,为启封后防控复燃做好铺垫,确保工作面安全顺利启封。
基于“积极稳妥、治控结合、快速高效”的思想,总体治理的思路,以“胶体降温堵漏”防灭火技术为主,大幅度降低采空区内高温能量,并灌注高分子胶体在架后形成隔离带,胶体隔离带施工的目的熄灭支架附近的高温火源,抑制采空区深部高温煤体氧化升温,防止其继续向工作面蔓延,降低工作面启封后采空区的漏风供氧,大幅度减少采空区有害气体涌出。
《大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究》范文
《大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究》篇一一、引言随着煤炭工业的快速发展,大采高超长综采工作面的应用越来越广泛。
然而,采空区自然发火问题一直是煤炭开采过程中的一大难题。
采空区自然发火不仅会造成资源浪费,还会对矿工的生命安全构成严重威胁。
因此,对大采高超长综采工作面采空区自然发火规律的研究,对于预防和控制火灾、提高煤炭开采的安全性和效率具有重要意义。
二、研究背景及意义大采高超长综采工作面的推广应用,使得煤炭开采的效率和产量得到了显著提高。
然而,随着开采深度的增加和开采强度的加大,采空区自然发火的风险也随之增大。
采空区自然发火规律的研究,可以帮助我们更好地了解火灾的成因、传播规律及影响因素,为预防和控制火灾提供理论依据。
同时,通过研究采空区自然发火的规律,还可以为煤炭企业的安全生产管理提供科学指导,降低事故发生的概率,保障矿工的生命安全。
三、研究内容与方法本研究以大采高超长综采工作面采空区为研究对象,通过理论分析、实验室模拟和现场实测等方法,对采空区自然发火的规律进行深入研究。
1. 理论分析:通过查阅相关文献,了解采空区自然发火的成因、影响因素及传播规律,为实验研究和现场实测提供理论依据。
2. 实验室模拟:利用相似材料和设备,模拟大采高超长综采工作面的开采过程和采空区的形成过程,观察和分析采空区自然发火的规律。
3. 现场实测:在实际的大采高超长综采工作面进行现场实测,收集采空区自然发火的相关数据,为实验研究和理论分析提供实证支持。
四、实验结果与分析1. 实验结果:通过实验室模拟和现场实测,我们发现大采高超长综采工作面采空区自然发火的规律受到多种因素的影响,如开采强度、通风条件、地质条件等。
在一定的条件下,采空区内的氧气、瓦斯等可燃气体容易积累,达到一定浓度后易发生自然发火。
2. 影响因素分析:开采强度是影响采空区自然发火的重要因素。
随着开采强度的增加,采空区内可燃气体的积累速度加快,自然发火的风险也随之增大。
《深部启封综放面回采期间火灾综合防治技术研究》范文
《深部启封综放面回采期间火灾综合防治技术研究》篇一一、引言随着采矿工程的不断深入,深部矿井的开采已成为矿业发展的重要方向。
然而,深部矿井的启封综放面回采期间,由于地质条件复杂、环境恶劣,极易发生火灾事故,给矿工生命安全和矿井生产带来严重威胁。
因此,开展深部启封综放面回采期间火灾综合防治技术研究,对于保障矿井安全生产具有重要意义。
本文旨在探讨深部启封综放面回采期间火灾的综合防治技术,为矿井安全生产提供理论支持和技术指导。
二、深部启封综放面回采期间火灾的特点及危害深部启封综放面回采期间,火灾的发生具有突发性、隐蔽性、蔓延迅速等特点。
火灾不仅会直接烧毁煤炭资源、设备设施,还会产生大量有毒有害气体,导致人员伤亡和环境污染。
此外,火灾还会破坏矿井生产系统,影响矿井的正常生产秩序。
因此,深入分析深部启封综放面回采期间火灾的特点及危害,对于制定有效的防治措施具有重要意义。
三、火灾综合防治技术研究1. 预防措施(1)加强矿井安全管理,建立健全防火制度,提高矿工的防火意识。
(2)定期检查电缆、电气设备等易燃物品,确保其正常运行,防止因设备故障引发的火灾事故。
(3)加强通风管理,保证矿井内空气流通,降低火灾发生的可能性。
(4)采用阻燃材料和防火涂料,提高矿井内设施的防火性能。
2. 监测与预警(1)安装火灾自动监测系统,实时监测矿井内的温度、烟雾等参数,及时发现火灾隐患。
(2)建立火灾预警系统,通过数据分析,预测火灾发生的可能性,提前采取防范措施。
3. 灭火与救援(1)制定科学的灭火方案,根据火灾类型、规模等因素选择合适的灭火方法和设备。
(2)加强救援队伍建设,提高救援人员的素质和技能水平,确保在火灾发生时能够迅速、有效地进行救援。
(3)建立完善的应急预案,包括人员疏散、设备撤离、救援路线等,确保在紧急情况下能够迅速、有序地应对。
四、技术实施与效果评估在实际应用中,应将预防措施、监测与预警、灭火与救援等技术有机结合,形成一套完整的深部启封综放面回采期间火灾综合防治技术体系。
长壁式薄煤层工作面开采新工艺
说明书长壁式薄煤层工作面开采新工艺技术领域本发明涉及煤层开采技术,更具体的说,本发明是关于长壁式采煤工作面的开采工艺的。
背景技术目前在采的薄煤层工作面中,普遍采用的是爆破落煤或机械落煤方式,顶板支护采用单体液压支柱或综合液压支架,矿工在这种局促的环境中作业,劳动强度大、工伤事故率高、回采效率低。
国内外已开发的薄煤层无人回采技术,在实践中证明仅适用于煤层规整的地质条件,难于广泛推广。
因薄煤层开采相对于中厚煤层开采存在诸多的困难,薄煤层在大中型矿井中往往被丢弃,造成了难于估计的资源损失。
发明内容本发明的目的在于提供一种可减少有人回采薄煤层工作面的从业人数,减轻作业矿工的劳动强度,创设更为安全清洁的劳动环境,适用于复杂地质条件,回采效率高的薄煤层开采工艺。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的:煤壁的破落——先使煤锯将煤壁每隔一定距离切割一定深度与长度的缝隙后,再用高压水枪向上述切割成的缝隙中加注高压水,将煤体整快挤碎;煤炭装运——由一前端为贴煤层底板的楔状物,后端为朝向刮板输送机的滑行斜面组成的装煤铲在绞车前引下在破碎煤体中穿行,将煤炭载入刮板输送机;顶板的支护——由气压支架承担顶板压力,具体地说,气压支架由接煤层底板的底盘、接煤层底板的托梁、底盘与托梁间的充气胶轮、以及底盘、托梁、充气胶轮三者间的连接件组成;采空区的处理等其它工序与普采或高档普采相同。
本发明的显著优点是:⑴工作面的从业人数大为减少,作业人员的劳动强度大为降低;⑵对煤层的顶、底板破坏程度小,产生的矸石少,有利于提高煤质;⑶相对采用单体液压支柱的工作面,作业环境更为安全清洁,工作面推进速度大为提高。
附图说明附图1为工作面设施布置图;附图2为气压支架结构示意图;附图3为煤锯的锯片结构示意图;附图4为带封堵装置的高压水枪示意图;附图5为装煤铲示意图;其中:进风顺槽1 回风顺槽2 水仓3 高压水泵4 高压气泵5 牵引绞车6煤锯7 高压水枪8 装煤铲9 气压支架10 托梁11 底盘12 充气胶轮13连接件14 顶溜器15 煤锯链轮16 煤锯磨轮17 高压水枪封堵装置18高压气管19 刮板输送机20 高压水管21 条状钢托22 橡胶密封垫23液压支腿24具体实施方式下面结合附图说明本发明的具体实施方式:实施例:选择在厚度变化为0.6m—0.9m的薄煤层中实施。
倾斜易燃厚煤层综放工作面长时期封闭防灭火及密闭启封与瓦斯排放控制技术研究与应用
倾斜易燃厚煤层综放工作面长时期封闭防灭火及密闭启封与瓦斯排放控制技术研究与应用摘要:介绍了甘肃华亭矿区某煤矿3203综采工作面封闭防灭火、密闭启封、瓦斯排放控制的过程及经验,通过理论分析,结合矿井实际情况,总结了倾斜易燃厚煤层综放工作面长时期封闭防灭火及密闭启封与瓦斯排放控制技术,为矿井安全生产打好基础。
关键词: 倾斜易燃厚煤层;综放工作面;长时期封闭防灭火;密闭启封;瓦斯排放控制3203工作面采用倾斜分层低位综采放顶煤采煤方法,主采煤层煤5层,属易燃发火煤层,发火期为3-6个月,最短为27天。
3203工作面平均走向长度为1119米,工作面地质结构简单,煤层平均厚度为10.6米,平均倾角17°,工作面设计平均倾斜长度为97.4米。
3203工作面由于主井皮带与选煤厂110皮带搭接施工,使3203工作面自10月9日至12月28日,停产80天。
3203工作面封闭时,由于正在3203回风顺槽钻孔机窝硐室施工地表裂隙深度探测研究工作,因此,3203工作面回风顺槽密闭施工至3203回风顺槽钻孔机窝硐室开口位置向西5米处,距3203回风巷口335米,且3203工作面封闭时间长,密闭内积存着大量高浓度瓦斯与氮气,因此,研究与总结倾斜易燃厚煤层综放工作面长时期封闭防灭火及密闭启封与瓦斯排放控制,对矿井防灭火、通风瓦斯安全管理具有非常重要的意义。
一、防灭火措施成立了以总工程师为组长的防灭火领导小组,负责防灭火方案及措施的制定及日常防灭火检查监督。
1、封闭工作面采取采空区埋管与封闭区敞开式注氮相结合防灭火措施:其特点是使采空区及封闭区内的氧浓度在最短时间内降低到3%以下,且始终保持相对稳定。
在工作面停产前,安排通灭队与综采队配合将地质注氮管埋入采空区,埋深长度为15-18米;工作面停产封闭时,在运输顺槽密闭墙上敷设一趟注氮管,其进入密闭区深度为3米;工作面封闭后,先向工作面采空区连续注氮,其注氮最短时间按下式计算:Q N=(C1-C2)V/(CN+C2-1)式中:QN——注氮量 m3V ——采空区氧化带体积 m3C1 ——采空区氧化带平均氧含量,取13%C2——注氮防火惰化指标,取7%CN——氮气纯度,取98%当注氮时间达到设计要求时,再利用运输密闭墙上敷设的注氮管,敞开式向密闭区连续注氮,在回风密闭观测孔检查氧气浓度达到3%,运输密闭观测孔检查氧气浓度达到5%以下时,停止注氮。
长距离工作面开采技术研究与探讨
长距离工作面开采技术研究与探讨合理的回采工作面长度能为安全高效提供有利条件,如何确定合理的工作面长度以求得最佳技术经济效果,一直被认为是矿井开采技术中值得重视的问题之一。
在一定范围内加长工作面长度能够实现工作面高产高效,达到减人提效,降低成本的目的。
但工作面过长时容易导致推进度下降,反而不利于稳产高产;反之,当工作面布置较短时,又会致使巷道万吨掘进率提高,获得的煤量少,带来工作面生产能力达不到充分发挥的弊端。
因此,对回采工作面长度进行分析研究,确定合理的回采工作面长度范围,实现回采工作面稳产高产。
一、工作面长度影响因素分析1、地质因素1)地质构造影响工作长度的地质构造主要是断层和褶曲。
从工作面布置设计来看,一般以较大断层或褶曲轴作为划分工作面边界的依据,这就从客观上限制了工作面长度。
在小断层发育的块段布置工作南时,由于小断层易扰工作面正规循环,造成工作面推进度下降,尤其是对机组采煤影响较大,此时工作面不宜过长。
通常工作面内部发育的断层落差在1.5m—5.0m时对回采影响较大,当断层落差大于1.5m时,影响非综采工作面;当断层落差大于3.0m,时,对综采综放工作面回采将造成影响。
2)煤层厚度当煤层较薄,工作面采高小于1.3m时,由于工作面控顶区及两巷空间小,不易操作和行人,工作面长度不宜过长;当煤层较厚,采高大于2.5m时,非综采工作面人工支护不便,操作困难,工作面长度布置亦不宜过长。
3)煤层倾角煤层倾角不仅对工作面长度有影响,而且左右采煤方法的选择。
通常情况下,煤层倾角越小,其对工作面长度布置为影响也小。
当煤层倾角小于100时,工作面长度可视实际状况适当加长;当煤层倾角介于10—250之间,可按常规面长度布置;煤层倾角介于25—550之间,工作面长度上下同时作业困难,工作面长度不宜过长;煤层倾角大于550以上,工作面长度则不应超过100m。
4)围岩因素围岩性质对工作面长度的影响主要是顶、底板,另外煤层自身的软硬程度对工作面长度也有一定的影响。
谈长壁爆破采煤工艺与方法
谈长壁爆破采煤工艺与方法摘要:最近几年,伴随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,加快了采矿行业的快速转型,使很多新兴技术逐渐在矿山开采中广泛运用,在一定程度上提升了矿山开采的工作效率,增强了矿山开采的质量,特别是在开采薄矿层过程中运用综采工作面自动化技术,对以往矿山开采工作过程中存在的各种不足进行了完善,本文主要探究了在采矿作业中运用综采工作面自动化技术.关键词:长壁采煤法;采煤工作面;通风方式前言回采工作面通风方式由采区瓦斯、粉尘、气温以及自燃发火倾向等因素所决定。
长壁采煤法有后退式与前进式两种类型,无论是后退式工作面还是前进式工作面,瓦斯主要都来源于两部分:一是正在开采的煤层;二是相邻的岩层或煤层,如果不实行瓦斯抽放,相邻岩层或煤层的瓦斯将聚集在采空区。
来源于上述两方面的瓦斯总涌出量,直接影响采煤工作面的安全生产。
无论是后退式工作面,还是前进式工作面,都由工作面风量来控制。
采用合理的工作面通风方式,可以有效地排出工作面瓦斯,特别是高瓦斯矿井、高温矿井需要风量大,是工作面安全生产的重要保证。
1炮采工作面支护和采空区处理1.1采空区处理随着采煤面不断向前推进,顶板悬露面积越来越大,为了工作面的安全和正常生产,就需要及时对采空区进行处理。
由于顶板特征、煤层厚度和保护地表的特殊要求等条件不同,采空区有多种处理方法,但最常用的是全部垮落法。
当工作面撤回柱时,有时支柱钻底或被垮落碎矸埋住,则需辅以拔柱器。
回柱应按由下向上、有采空区向煤壁方向的顺序进行,并应遵守安全规程的各项规定,以保证回柱放顶工作的安全。
1.2炮采工作面支护炮采工作面支护,工作面的高度在0.8m及以下仍可采用金属摩擦支柱和铰接顶梁支护,工作面的高度在0.8m以上必须采用单体液压支柱和铰接顶梁支护,其布置主要有两种:正悬臂齐梁直线柱和正悬臂错梁三角柱,但后者采用较少。
落煤时,爆深应与铰接顶梁长度相等。
最小空顶距应保留有三排支柱,以保证有足够的工作空间,最大控顶距一般不应超过五排支柱。
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CO/ppm
定
地
点 回风隅角
回风流
C02/% O.5 0.9 O.4 O.5 O.6 O.1 O.4 O.5 O.1 CH4/% 0.6 o.9 O.3 O.5 1.1 O.6 O.5 0.7 0.2
02/%
20 18 —2 20 19.5 一O.5 20 19.5 —0.5
CO/ppm 1986 1970 一16 1860 1973 113 1968 1903 —65
闭工作带来极大困难和威胁。造成这种后果的主要原因就在于没有处理好火灾与通风的关
系j封闭火区的顺序不对,以及封闭时采取的措施不当。下面就长壁工作面火区的封闭顺 序及封闭时应采取的安全措施,进行研究和探讨。
1长壁工作面火区封闭顺序
对长壁工作面的封闭方式有3种:先封闭进风后封闭回风,先封闭回风后封闭进风, 迸风、回风同时封闭。为了比较3种封闭方式的优缺点,我们选择了某矿业集团的4328 综放面发火的治理情况,作为例子加以说明。 4328工作面所采煤层为低灰、低硫、低熔点、高挥发分、高化学活性、高发热量的 长烟煤。煤层变质程度低,层间节理发育,极易自燃,自燃发火期3—6个月,最短仅为 26天。2005年矿井瓦斯鉴定相对瓦斯涌出量为0.86m3/t,属低沼气矿井,煤尘具有爆炸 性,爆炸指数为34.56%。该面于2005年2月开始回采,采用综采放顶煤采煤法,工作面 走向长度1500m,面长195m,所采煤层为煤3层,煤层相对平均瓦斯和CO,涌出量分别 为4.568m’/t和6.217m’/t,煤层易自燃发火。2005年6月,工作面推进675m时,回风 隅角处CO浓度高达956ppm,6月27日工作面18号~25号架后出现明火,工作面被迫封 闭;在采取灭火措施处理后,于7月28日,对工作面进行启封,启封3天后,因老火区 复燃,再次进行封闭;2006年11月29日,在工作面封闭4个月后,再次启封,因工作面 过断层推进缓慢,在恢复生产6周后,于2006年1月16日工作面后部再次着火,被迫进 行封闭。至此,该工作面先后三次进行封闭,由于该矿属新建矿井,没有防灭火方面的经 验,导致该面2次启封3次封闭,分别采用了3种封闭方法。下面结合4328综放工作面 的封闭情况,对各种火区封闭顺序的优缺点进行分析。 1.1先进风后回风封闭法 4328综放工作面第一次发火后,矿上考虑为控制火势的发展,减少向火区的供风量,
发生化学反应的气体,是稳定良好的惰性气体。随着空气中氮气含量的增加,氧含量必然 降低。在进风侧工作面后方15~30m处埋设注氮管路,向采空区注氮,一方面可以降低
采空区的氧含量,减缓采空区遗煤的氧化速度,控制火势,进行灭火。另一方面,可以增 加空气中的惰性气体含量,降低瓦斯爆炸的危险性。 (5)尽量缩小封闭区域的空间。施工防火墙的位置应尽量靠近火区,减少封闭空间, 这样不仅可以减少有害混合气体的赋存空间,降低瓦斯爆炸的危险;同时,还可以为封闭 火区后采取防灭火措施,施工灭火工程创造条件,有利于尽快消除火灾,启封火区恢复 生产。 (6)采用快速密闭技术,缩短工作面的封闭时间。随着科技的进步,各种充填材料 研制成功,为快速密闭提供了可能。可以在进回、风侧同时挂网,然后喷涂罗克休,对火
作者简介
刘福强,兖矿集团救护大队通风实验室主任,注册安全工程师。 谢军,山东科技大学博士,高级工程师。 宁洪进,肥矿集团梁宝寺能源有限责任公司通防科长,工程师。
长壁开采工作面火区封闭技术研究
作者: 作者单位: 刘福强, 谢军, 宁洪进 刘福强(兖矿集团救护大队), 谢军(山东科技大学), 宁洪进(肥矿集团梁宝寺能源有限责 任公司)
3结论
在对长壁工作面火区封闭时,确定合理的封闭顺序,不仅关系到火区封闭工作能否顺 利完成,还关系到施工人员和救护人员的生命安全。因此,在封闭工作面火区时,要充分 考虑工作面的发火情况、瓦斯涌出量、运输条件等因素,在条件具备时,在封闭顺序上, 优先考虑选用“进、回风同时封闭法”,以降低瓦斯爆炸的危险性;在封闭方法上,优先 选用快速密闭法,缩短构筑防火墙所用的时间,把因封闭而可能引起危险的时间段缩至最 短;在安全保障措施上,采用稳定通风系统、注氮气惰化火区为主的安全保障措施;同 时。要加强封闭过程中的气体监测,密切注视火区的发展变化情况,全过程都要有救护队 员的监护。在采取上述措施后,相信就可以确保长壁工作面火区封闭工作的安全。
(1)选择合理的封闭顺序。在构筑防火墙时,应根据火区范围、火势大小、瓦斯涌 出量以及火区内是否存在瓦斯积聚区等情况来决定封闭顺序。“先回后进法”容易导致风 流紊乱,不适用于瓦斯涌出量大的火区,只有在火势不大并且瓦斯涌出量不大时,方可采 用。“先进后回法”可以减少回风侧的火烟,为回风侧施工防火墙可以创造相对较好的条 件,但瓦斯爆炸危险性仍然较大,不宜在火区内与采空区或高瓦斯积聚区相连的情况下采 用。“进回风同时封闭法”安全性最高,但在施工过程中必须统一指挥,加强调度,确保
300 252 一48 316 360 44 286 220 一66
由表1可以看出,“先进后回”和“进、回风同时”两种封闭方法,封闭后比封闭前 回风流中的一氧化碳浓度都有不同程度的降低,这说明减少向采空区的供风后,火势比较 明显的减弱,煤炭燃烧、氧化的速度减缓;而采用“先回后进”封闭法,一氧化碳浓度 却有所升高,这是因为在封闭过程中,不断地有新鲜的空气进入火区,火势减缓的速度较 慢,同时随着通风断面的不断减小,供氧量不断减少,空气中的一氧化碳、瓦斯、二氧化 碳等气体浓度逐步升高。
采用了先封进风巷后封回风巷的顺序对工作面进行封闭,如图1所示。
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第二届全国煤矿安全生产论坛文集
图1
4328综放面封闭示意图
这种封闭方式可以迅速减少向火区的供氧量,使火势减弱,回风巷中的有害气体浓度 大量下降,为建造回风侧防火墙创造安全条件。但是这种封闭方式会导致火区内风流压力 急剧降低,使火区进、回风侧的负压值相近,造成火灾内瓦斯涌出量增大。会从采空区及 高瓦斯积存区的旧巷或裂隙中“抽吸”大量瓦斯,完全封闭进风侧后隔断机械风压的影 响,火风压起主要作用,引起风流紊乱,会使涌人火区的瓦斯与风流充分混合并流人发火 区,引发瓦斯爆炸。 1.2先回风后进风封闭法 4328综放面第二次封闭时,矿上认识到先封进风侧,虽然可以减弱火势,但是由于 切断了工作面的通风系统,导致回风巷的氧气浓度过低,密闭工无法进入回风巷施工密 闭,只能由救护队员携带氧气呼吸器进行施工,密闭施工速度太慢。在防火墙施工过程 中,火区曾出现瓦斯爆燃的声音,为保证安全第二次封闭采用了先封回风巷再封进风巷的 顺序。 这种封闭方法的优点为:密闭墙在施工过程中,通风断面不断减小,火区内气压升 高,会减小火区内瓦斯涌出量,同时对相连采空区或高瓦斯积存区内瓦斯涌入火区有一定 阻隔作用;另外,燃烧生成物CO:等惰性气体在火风压的作用下会部分流回火区,可能 使火区大气惰化,有助于着火带熄灭。但是,在回风侧施工密闭时,虽然氧气浓度能基本 满足要求,但工人要在较高浓度的CO环境中工作,条件比较艰苦。另外,火区内气压升 高后,向火区供风量减少,火区巷道中的瓦斯不易被稀释,而氧浓度下降速度较慢,火区 中易形成爆炸性大气,这种混合气体有可能早于燃烧产生的惰性气体而先流入着火区引起 瓦斯爆炸。这种方法更容易造成风流紊乱。 1.3进风、回风同时封闭法 4328综放面第三次封闭时,在总结前两次封闭火区的基础上,采用了进风、回风同 时封闭法,收到了良好的效果。 进风、回风同时封闭法同其他两种方法相比,完全封闭火区的时间最短,能迅速切断 供氧条件,使火势迅速得到控制。同时,在防火墙砌筑过程中,基本保持原有的通风系 统,维持原有的压差,不会使工作面风流发生紊乱,火区不容易达到瓦斯爆炸的条件。该 方法的关键在于确保火区进风、回风的封闭要同步进行,否则,该封闭法的安全性将大大 降低。在实际操作过程中,由于井下条件的复杂性,职工施工熟练程度的差异性,较难按
44ppm,这表明“进回风同时封”的效果最好,如图2所示。
2长壁工作面火区封闭的安全措施
长壁工作面一旦发生大面积自然发火,不能控制火势时,要立即进行封闭,为封闭工 作创造相对较好的工作条件和环境。火区封闭工作是一项复杂而细致的工作,首先要选择
合理的封闭顺序,同时,还要采取防止瓦斯爆炸的措施,主要做好以下几项工作:
第二篇安全技术创新
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长壁开采工作面火区封闭技术研究
刘福强1
谢
军2
宁洪进3
(1.兖矿集团Leabharlann 护大队2.山东科技大学 3.肥矿集团梁宝寺能源有限责任公司)
煤矿井下采煤工作面发生大面积自然发火,采用综合防灭火措施仍然不能控制火势 后,为防止事故的扩大,就必须对工作面进行封闭。在对发火的长壁工作面封闭过程中, 如果封闭顺序不当,采取安全措施不得力,就会影响和改变着火工作面的通风系统,使通 向火源的风速、风压、风量发生变化,造成火区瓦斯积聚、游动,煤尘飞扬,火势扩大和 烟火逆转,甚至会引起瓦斯煤尘爆炸,造成大量的人员伤亡和巨大财产损失,给救护和封
区实现快速密闭,这种材料膨胀性能好,发泡膨胀率高,一般为20—25倍,密封效果也
非常好。也可选用瑞米充填I号材料,它是一种双组分发泡树脂,在充填时按一定的比例 (通常按4:1)经过双回路泵和软管送到使用地点。该材料发泡迅速,在混合器中几秒钟
第二篇安全技术创新
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内就开始起泡,泡沫能够快速堆积,发泡量大,一分钟可生成40 m3,lOs就开始硬化, 最后形成一种能承受O.4—0.6MPa的硬的轻质高泡沫材料。采用上述材料可以大大降低 封闭的时间,迅速控制火势的发展,降低封闭过程中发生瓦斯爆炸的危险程度。
进回巷的同时封闭;同时,必须加强工作面所在区域的通风系统管理,保证通风系统的稳
定可靠。 (2)合理调节工作面风量,保持通风系统稳定。长壁工作面在发生自然发火后,首 先要减少向工作面的供风,对工作面采取均压通风,降低向采空区的漏风供氧量,控制火 势发展。在工作面封闭期间,严禁在发火工作面所在区域进行大的通风系统调整,重点通 风设施要派专人看管,防止因通风系统不稳而导致火区风流紊乱,造成采空区瓦斯涌向火 区,引发瓦斯爆炸事故。 (3)在施工防火墙时,应预先在进、回风巷安设局部通风机,将风筒出风口引至密 闭施工处,一旦施工地点的氧气浓度低于20%时,应立即开启局部通风机供风,防止窒 息事故的发生。当不具备安设局部通风机条件时,如果施工地点的氧气浓度低于20%, 防火墙施工应有矿山救护队员佩戴氧气呼吸器来完成。 (4)注氮气惰化火区。氮气是一种化学性质稳定、在常温常压条件下难与其他物质