基于厚煤层开采临近老空区高温火灾治理的探索
运用综合防火技术防治厚煤层分层开采自然发火
运用综合防火技术防治厚煤层分层开采自然发火背景介绍在煤炭开采过程中,煤炭自然发火是一个重要的安全隐患。
特别是在厚煤层分层开采中,更易出现自然发火的情况。
为保障煤炭生产安全和顺利进行,需要采取有效的综合防火技术进行防治。
本文就运用综合防火技术防治厚煤层分层开采自然发火进行探讨。
什么是自然发火自然发火是指在煤炭采掘过程中,因为内部热量排不出来,导致煤体内部温度升高,甚至达到自燃点而自发燃烧。
自然发火除了造成经济损失外,还会引起矿井火灾事故,造成人员伤亡。
厚煤层分层开采自然发火产生的原因厚煤层分层开采中,由于每个工作面的煤层厚度较大,面积也很大,而煤体的导热系数较低,热耗也比较大,导致难以及时散热。
加之,多个工作面同时开采,煤体内部温度叠加,热量积聚,同时每个工作面的内部松散煤屑、煤尘等易燃物料、以及化学反应、微生物作用等因素,也有可能引起自燃,形成火源。
综合防火技术明确厚煤层分层开采自然发火的成因后,针对性的采取综合防火技术措施是非常必要的。
下面就介绍几种常用的综合防火技术。
辅助通风技术辅助通风技术是通过增加风量和降低风阻来加强煤层内部的自然通风,保证煤体散热的有效方式。
防尘减阻措施煤炭经过粉碎和破碎后,会产生大量的煤尘,煤尘的存在会影响通风,增加风阻。
采取防尘减阻措施是保证通风顺畅的重要措施。
常用的措施有:增加湿度、涂覆化学液体降尘、优化料仓结构等。
通风设计通风设计是在保证煤层完全采出的前提下,减小煤层内部的风阻,增强通风效果。
在通风设计中需要考虑通风方式、通风参数、风量、风阻等因素,以达到保证通风效果的目的。
保护采区措施保护采区措施是保护采掘现场区域不受自然发火影响的方法之一。
先进封采技术封采技术是一种新型的煤矿开采方法,可以大面积覆盖采掘工作面,保持采掘工作和煤层原状的同时,防止采煤破坏后留下的残煤发生自燃,降低采动压力,提高采掘效率。
填充矿采煤残余物采煤残余物是指采掘过程中产生的一些煤屑、煤尘、煤渣等,易燃,是一大火源。
2024年易燃厚煤层综放工作面防灭火技术
2024年易燃厚煤层综放工作面防灭火技术近年来,由于煤矿逐渐深入开采,煤层逐渐变厚,易燃厚煤层综放工作面遇到了防灭火难题。
针对这一问题,2024年,煤矿业界开发出了一系列的防灭火技术,旨在保障矿工的生命安全和矿井的正常生产。
一、煤层监测技术煤层监测技术是防灭火的首要关键。
2024年,煤矿行业引入了新一代的煤层监测设备,通过高精度传感器和先进的数据分析算法,实时监测煤层温度、气体浓度和压力等关键参数。
一旦监测到异常情况,如煤层温度升高、瓦斯浓度超标等,即刻警报并采取相应措施,迅速进行灭火。
二、灭火装备更新为了应对易燃厚煤层综放工作面的防灭火需求,2024年煤矿行业对灭火装备进行了全面更新。
新一代的灭火装备采用了更高效的灭火剂和灭火器械,能快速将火灾扑灭,并防止火灾进一步蔓延。
与此同时,灭火设备还配备了先进的防爆技术,确保在高温高压等恶劣环境下仍能正常使用。
三、通风控制技术通风是易燃厚煤层综放工作面的生命线,也是防灭火的重要手段之一。
2024年,煤矿行业引入了智能化的通风控制技术,通过传感器实时监测风速、气压等参数,通过自动化控制系统调整通风系统的工作状态,形成合理的风流场,保证工作面的通风效果达到最佳状态。
此外,通风控制系统还具备报警功能,一旦检测到火源,能够及时采取措施切断供气,防止火灾蔓延。
四、灭火自动化技术2024年,煤矿行业大幅提升了防灭火的自动化程度。
通过智能化的设备和系统,火灾的监测、报警和灭火等工作可以实现全自动化,减少了矿工的人力介入,降低了人员伤亡风险。
同时,系统还具备远程监控和操作的功能,可以通过云端平台实时监测和控制矿井的火灾情况,做出相应的灭火调度,提高了灭火的效率。
综上所述,2024年,易燃厚煤层综放工作面的防灭火技术取得了显著的进步。
煤矿行业通过引入先进的煤层监测技术、更新灭火装备、通风控制技术和灭火自动化技术等手段,有效提高了防灭火的能力,保障了矿工的生命安全和矿井的正常生产。
大采高俯采综采工作面过断层期间防灭火综合技术应用
2 自燃 原 因 分 析
采空区 自燃“ 三带” 的位置随工作 面的推进而前移 . 自燃带 的宽度 和前移速度等特性参数是煤 自 燃 防治工作 的重要依据 。 自燃带的宽度 越大 . 前移速度越慢 , 浮煤 遗留在此带 内的时间越长 . 则越容 易发 生 自 燃。 因此 , 采取措施加快 自燃带前移速度 . 并缩小其宽度是防治煤 自燃 的重要手段。工作 面在过 断层期 间, 由于断层破坏 了煤层原有 的连续 性和完整性 . 给工作 面回采带来很大 的困难 同时 自燃带前移速度变 慢. 也给煤 自燃防治工作带来不利 因素
科技信 息
0矿 业论坛 o
S C I E N C E&T E C H N 0 L 0 GY I N F O R MA T I O N
2 0 1 3年
第1 1 期
大采高俯采综采工作面过断层期 问 防灭 火综 合技术 应用
刘 圣德 ( 国投新 集能 源股 份有 限公 司 刘庄煤 矿 , 安徽 阜 阳 2 3 6 2 子 L 施 工示意 图 往高位灭火 钻孔中灌注灭火浆 体 . 操作过程 如下 : 向钻孔 中灌注 复合胶体泥浆 , 复合胶体泥浆 由黄土 、 水、 悬浮剂 、 胶凝剂组成 。 在地面 灌浆池 内的黄土浆液 中按 比例加入悬浮剂 、 胶凝 剂 . 搅拌均 匀后 . 即可 形成稠化胶体 。 所有钻孔均为有压灌注 . 注入压力 2 3 M P a 。 每班注浆 体不得少于 5 O m 3 , 通 过灌浆管路系统输送至井下灌浆地点 为确保过 断层期 间的采空 区防灭火 安全 .在轨道顺槽 外推 3 0 m继续施工第 2 组钻 孔 . 第 3组 、 第 4组依 次类推 . 直至完全 控制采 空区高位 异常 区
氧化带 以内。 钻孔最深处距 采空区高度 2 3 m。 按煤厚 6 m , 断层落差 1 7 m 计算 . 则钻孔端部 已处在采空区破碎煤体中 为防止注入液体从 采空
易自燃厚煤层综采工作面防灭火对策研究
煤体, 尤其是切眼顶板和采空区侧煤壁交接区附近. 在支架安装过程中,受支架调整时反复升降挤压的作 用, 顶帮煤体的疏松程度大增,加之原来做的防火工程被 破坏,防火安全有效性也随之降低或消失, 很有可能被激 活而加剧氧化进程,释放出高浓度的C O气体或发火.
23 回采期间易发生自 . 然发火
一是工作面采煤推进时,随着支架的升降和前移,切
2 综采工作面易发火地点时间及原因分析
21 两巷( . 进,回风巷) 易造成自 然发火
1 )巷道布设位置不合理, 矿压显现剧烈时, 巷道顶帮 煤体承受较大的支撑压力后,发生流变位移,造成巷道顶 帮煤体破碎程度增大,加深,而使其触氧比表面积增大. 同时造成巷道壁面凸凹不平,加剧了连续扩散漏风供氧
3 综采工作面防灭火对策
31 优化工作面设计, . 合理布置巷道
工作面布置位置及参数优化程度如何,是工作面全过 程安全防火的前提.其布置参数主要包括: 两巷位置,护 巷煤柱宽度,开采线和停采线位置,以及工作面的走向长 度, 倾向长度等. 主要进,回风巷首先考虑布置于煤层底板岩性较好的 岩层中, 其距煤层的距离应超过回采动压的影响范围,一 般为2m 0 .若沿煤层顶板布置时,应充分考虑巷道的服务 期限, 煤层硬度,开采深度,顶板岩性等因素,合理确定 相邻巷道之间留设煤柱的合理尺寸,采区内主要巷道间的 煤柱尺寸一般为4 一 0 o 0 5m
34 拆除期间防灭火对策 .
撤除期间,由于工作面停滞不前, 加之风量和通风方 式的改变, 采空区浮煤发火的可能性最大,所以, 撤除期 间防火的重点主要是采空区. 341 阻化湿润放煤层 ..
为延长采空区浮煤的自 然发火期,应对采空区已发生 的自 燃隐患进行阻断隔离.距停采线 5m时,可预先利用 0
中厚煤层开采防治火灾技术实践与探讨
1 2 6 ・
科 技 论 坛
中厚煤层开采防治火灾技术ห้องสมุดไป่ตู้践与探讨
满文华 杜厚亚
( 山东省滕州 曹庄煤炭有限责任公 司, 山东 滕州 2 7 7 5 1 9 )
摘、要 : 在 易 自燃的 中厚煤层的开采 中, 通过优化 开拓布局 , 采 用合理的 开采 方法, 完善的 火灾预报 系统 , 合理的堵漏风防灭 火措施 , 阻燃技术的综合运用 , 能够防止火灾的发 生, 保证生产的安 全。 关键词 : 中厚煤层开采 ; 优化开拓布局 ; 开采方法 ; 火灾预报 山东省 滕州曹庄煤炭有 限责 任公 司为 核定生产 能力 4 5万 吨 / 后 、 移架前 , 随工作面的推进按 0 . 4 k g / m 向老塘抛洒阻化剂 , 并喷水 年, 采用立井 多水平下 山开拓方式 , 矿井通风方式为 中央并列式 , 主 湿润。推采结束后 , 老空区密封前对 “ 两道” f 材料道 、 运输 机道) 、一 井进风 、 副井 回风 。 本矿现有一个生产水平 , 生产水平标高为 一 6 5 m, 线( 停采线) , 及两道 的联络巷都按 O . 8 k g / m 抛洒 阻化剂 。 矿井 主要 开采煤 层为 3 . F 煤层。3 煤层 的直接顶板一般为 中、 细粒 3 . 3采煤工作面在停采前撤除需 要一定的时间 ,给停采线后部 砂岩, 有 时为砂质泥岩 。砂 岩厚度 1 5 . 2 0~5 6 . 5 9 m, 平均 3 2 . O l m, 裂 采空 区的发火创造 了条件 , 为防止停采线发 火 , 主要应做好 以下工 隙、 孔 隙发育 , 胶 结程度很不均一 , 多为钙质 、 泥 质胶 结 。局部 有伪 作 : 顶, 厚0 . 2 0— 0 . 3 0 m。本矿及邻矿开采实践表 明, 3 煤层顶板 比较稳 ( 1 ) 严格 执行采后 封闭制 , 工作 面 回采 结束后 , 1 . 5个月 内砌筑 定, 为 Ⅱ类 。直接底板 一般 为泥岩( 粘土岩 、 页岩 ) , 向下为砂质泥岩 永久封 闭 , 同时进行 喷浆 处理或采取其 他有效措施 , 做 到严 密不漏 及中 、 细粒砂岩及 互层 , 厚 4~ 6 m。 泥岩层理不清 , 结构松散 , 遇水易 风 。 膨胀。 ( 2 ) 回撤后及 时封闭 , 并且封 闭后对停 采线采取 注浆后 注胶 体 3_ F 煤属气煤类 ,煤 层具有 自燃发火倾 向 , 自燃发 火期为 1 2 3 泥浆的办法来进行 防灭火处理 , 采后及时灌浆注沙封 闭。当工作 面 天, 自燃倾 向性等 级属二类 , 易 自燃 。由于 回采 率决定 了工作面丢 进入到收尾阶段前 , 在 回风道预埋管路。 或采取 随采 随灌 的方式 , 通 煤; 巷道布置形式上外错及停采线外错 , 造成煤体松散 ; 老塘漏风等 过预埋管 路向采空 区灌浆 注沙 , 并在 工作面收尾 后及时封 闭 , 防止 原因 , 造成 了开采过程 中容易火灾 , 严重威胁 矿井 安全的生产工作 。 继续 向采空区渗入氧气。如果 由于特殊原因而不能做到及时 封闭 , 矿井从开拓 布局 、 开采方法及 回采期 间综合采用注浆 、 堵漏 、 降温 、 提前做 好各种 防火措施 , 并做好注 氮的准备 工作 , 以备 当工作 丽出 均压通风 等措施 , 共同发挥作用遏制 了发火现象 , 解决 了煤层 自燃 现异 常情况时能及时采取注氮的措施 。 发 火 问题 。 ( 3 ) 加强特殊地段 的管理 。因采煤工作面中段顶板跨落程 度好 , 1科学合理 的布局方案 , 减 少漏风量 而上 、 下老塘 1 5 m 范围 内顶板跨 落不及 时 , 空顶距离 大 , 且该 地点 矿井 开拓设计 , 将总 回风大巷沿 3下煤层底 板布置 , 总运输 大 也 是工作面采 空区漏 风源及漏风点 , 因此其 发火的机率较 大 , 为 了 巷布置在 3下煤层底板 岩石 中并采用锚 网喷支护 。在巷道 布置方 提高阻化剂预 防采空 区 自燃发火 的效果和做好重点 区域 防范 , 将移 面, 采用几个工作面共用一条联络巷 , 减少联络巷 , 减小漏风发生的 动式汽雾 阻化设备安装在工作面下巷 , 利用漏 风将雾化的阻化剂雾 可能 性 。 气送入采 空区。 其优点是 , 阻化剂的雾粒能 随漏风深入采空区 内部 , 2 优 化 开 采方 法 。 减 少 热 源 的产 生 在漏风范围内阻化剂分布均匀 , 能够使采空 区在较长时间保持空气 2 . 1开 采相邻工 作面布置采 用沿 空送巷技 术 ,取 消 了煤 柱损 温度 , 因而具有较好的阻化效果 ; 同时喷雾点在 下老塘 , 沉落 的大量 失, 杜绝 了热源的产生。 同一工作 面采用采取 了分层开采 , 上下分层 阻化剂对工作面下 老塘 的 自燃发火做到了重点防范。 工作面采用上下垂直 , 重叠 布置 , 下分层工作 面( 或 同一分层相邻工 ( 4 ) 采用 均压 防火 技术 , 降低漏风通道 两端的压力差 , 减少漏 风 作面 ) 开采结束 5个月后贴着老空区边缘线开掘巷道 。 量, 防止煤炭 自燃 。 2 . 2 开采 3 煤层 采用倾斜长壁分层下行垮落采煤 法后退式开 4 采用 系统检测和人工检测相结合 。 确保全面监测 采, 顶板管理采用 自然垮落法 。采取 了由上至下 的分层开采 与放顶 井下 人工采气样 、 地 面仪器分 析 , 并 结合温度 检测 和人 的感 知 煤相结合的方式 , 在提高了矿井生产效率 的同时 , 保 证了 回收率 , 减 来判断发火危险 胜。 用束 管监测系统抽 吸井下气体 、 地面集 中分析 、 少 了丢煤 , 减少工作面 的发火源 。上分层 回采期 间铺 网作 为下一个 微机 自动数据处理和预报 自然发火 。 分层 的假顶 , 同时 , 由于 3 煤层顶板 多为砂泥岩 , 顶板极易 冒落 , 且 每天通过对监测点数据 的分 析 , 一方 面能对束管监测 系统 运行 遇水易膨胀 , 采后 3 — 4个月便可形成再生假顶板。 在回采期 间 , 向老 正常与否进行验证 ,另一方面也对人 工检测数据 的精确度进 行校 塘注 泥浆 , 向老空区注水 , 达到加速假顶 的形 成过程 和隔绝煤体 及 核 , 同时对隐患点的发火趋势达到预测 , 使火情检测监控 实现 了人 、 灭火 的作用 。 机监控 的有 效结 合 、 相互验 证 , 达 到了多手 段 、 多通道 的立体 监控 2 . 3加快工作面 的推进速 度 ,确保 采空 区的煤处 于窒息状态 。 网, 确保 了矿井的安 全生 产。 回采工作 面推进速度 , 是影 响采 空区煤炭 自然发火的最主要因素之 5 结 论 加快工作 面的推进速度 , 确保采空 区的煤处于窒息状态。 当工作 通过 以上举 措 , 有效 的解 决 了厚煤 层 自然 发火的 问题 , 确保 了 面推进速度 ≥最小安全推进速度时 , 处于采空区氧化带 内的遗煤将 矿 井 的 安 全 生 产 。
厚煤层分层开采煤层自然发火的综合防治
厚煤层分层开采煤层自然发火的综合防治山东省济宁市蔡园生建煤矿朱启宽在厚煤层分层开采过程中,煤层的自然发火是影响矿井安全生产的重要隐患之一,也是制约矿井高产高效建设的重要因素。
有效地预防煤层自然发火是厚煤层分层技术中研究的关键课题之一。
济宁市菜园生建煤矿自建矿以来,共发生煤层自然发火及隐患20余起,其中,1989年一采区发生的煤层自然发火导致整个矿井停产,最终把整个采区封闭,呆滞煤炭储量100余万吨,1996年至1997年间,2364、2372采面先后发生煤层自然发火,均导致采面停产5至7天,造成了极大地经济损失。
为此,我矿组织有关工程技术人员,针对矿井的现状,对厚煤层分层开采煤层自然发火的防治进行了系统研究,取得了有效地成果,从1997年至今,矿井没有发生影响矿井安全生产的火灾,为矿井的可持续安全生产奠定了基础。
1 矿井概况菜园井田位于滕县煤田的南部,地处山东省微山境内,该矿采用立井多水平分区式开拓,年生产能力达80万吨,目前开采山西组3上、3下两层煤,煤层厚度分别为5.1~5.6m和3.8~4.4m,煤的硬度为f=1.5,煤层易自然发火,自然发火期为4~6个月。
煤层分4个分层开采,采高为1.9~2.3m,回采巷道为沿空送巷,垂直布臵,区段之间、采区之间实现无煤柱开采。
采煤方法为倾斜分层、下行垮落、人工假顶、走向长壁采煤法,采煤工艺是爆破落煤、人工装煤、刮板输送机运煤,支护方式是单体液压支柱(DZ-25-25 /100型)配合铰接顶梁(HDJA-100型)正悬臂支护,顶板管理采用全部垮落法。
2 预防煤层自然发火采取的措施2.1 搞好矿井开拓设计,优化巷道布置在矿井建设初期,由于生产能力较小,建设资金相对匮乏,为尽早出煤,把采区的轨道上山、区段集运巷均沿3下煤底板布臵,这样造成了护巷煤柱由于受采动压力的影响,煤体相对破碎,不仅给巷道维护带来困难,而且使整个采空区长期处于漏风状态,不能有效封闭。
为此经过认真研究分析,我矿把采区的轨道上山、区段集运巷布臵在3下煤底板内,并留有足够的护巷岩柱,这样即保障了分层开采采面的正常接续,实现集中生产,又能采后完全封闭采空区,减少漏风,从系统上解决了引起煤层自然发火的漏风因素。
深部高温超长综放工作面防灭火分析与探讨
目前新 巨龙公 司龙 固矿 首 采 10 N综放 面 面长 31 20 为它接续的 20 工作 面拟将面长增 至 30 2 m, 31 0 m左 右, 由于工作面埋 深大、 地温 高, 以对 防治工 作 面 自 所
燃 发 火 带来 不 利 影 响 。
1 矿 井 概 况
出初步判断 : ①采空 区氧化带 的范 围大于 8 m; 0 ②下隅 角处始终有 C O气体存 在 , 隅角 煤体周 边 的气 温 高 下 达 4 0 以上 ; 0( 3 ③工作 面在正 常推进 情况下( 大于 a , m)
() 2 开采期 间每隔 2 m左右 , 0 在工作 面上 下巷 垒 设煤袋墙 , 、 上 下隅角挂设挡风帘 , 减少 向采空 区漏风 。 () 3 对开采 线 , 氧化 、 息交 汇带充 注 胶体 材料 , 窒 覆盖采空 区浮煤防止氧化 。 () 4 对工作面 C O等气体监测分析情况 : 工作面开采初期下隅角出现 C , O 最高 8 p pm左右 , 目前稳定在 5 p p m左 右。通 过采空 区开切 眼埋设束 管
采 空 区 未 出现 浮 煤 自燃 现 象 。
3 工 作 面 加 长 后 采 空 区 自燃 危 险 区域 预 测 分 析
新 巨龙公 司龙 固矿位于菏泽市 巨野县龙 固镇 。南 北长约 1 k 东西宽约 1 k 面积约 10 i 。设 计生 2 m, 5 m, 8k n 产能力 60 ta 目前主采 3 煤层 , 0万 /, # 煤层 自燃倾 向性 鉴定为 Ⅱ类 、 自燃煤层 , 自然发火期最短为 4 d 6。
分析采空 区内部 14 6 2 . m处 的氧气浓度 已降 至 2 2 .%
内冒落岩石的压实程度不 同, 两道均处 于煤柱、 网带 锚 悬臂支撑范围内 , 得空隙率加大 , 使 渗透性强 , 因此 , 氧 气供应 充足 , 漏风强度大 。氧化升温带范 围变化 大 , 在 进风顺槽采空 区狭窄 条带 内, 由于煤壁 和“ 字型锚 一” 网带支撑作用 , 漏风相对 严重 , 氧化升 温带特别 宽 , 约 在 4 10 5— 8 m范 围内 , 比一般综 放工 作面 的 自燃 带要 宽; 而在 回风巷采空 区狭窄条带内 , 采空 区氧化后 的乏 风流出 , 氧气 被消 耗 , 化 升温带 相对 于进 风顺槽 要 氧 小, 约在 2 6~10 6 m的范 围 内; 在采 区 内部可 能 自燃带
浅谈中厚煤层采空区综合防灭火治理
1预 防
矿井综合防灭火工作应以“ 预防为主” 、 “ 防治结合” 为工作重点 , 辅 以正确的通风管理 、 可靠的密 闭质量 、 严格 的验收制度 、 定期的安全检 查、 明确的责任 目的, 作为矿井防灭火工作 的落实保障。 对于属近距离多煤层开采的高瓦斯矿井 , 矿井 中含瓦斯煤层多, 瓦 图 1 斯储存量较大 , 矿井一旦发生火灾 , 会使矿井安全问题变得 十分复杂。 3 井下封 闭采 空 区 自燃发 火治 理 如何有效的防止采空区遗煤 自燃成为预防工作的重 中之重。具体做法 3 . 1 针对因井下密闭不严 、 裂隙发育等因素造成采空区遗煤 自燃, 借 和主要措施是 : 鉴类似事故经验 , 查找原因, 我认为存在以下 问题必然造成采空区遗煤 1 . 1 盘区和工作 面回采结束后 , 必须及时封闭 , 并做好通风系统调 整。 并在局部近距离煤层工作面构建均压防火系统 , 适u - , j i  ̄整采空区域 自燃 : 3 . 1 . 1 煤层厚 , 压力大, 且密闭已施工年长 , 围岩裂隙发育严重 , 加之 与工作面的风压关系, 并与生产 区严密隔离 , 减少矿井的漏风量。I 1 ] 1 . 2盘 区和 盘 区必须 绝对 隔 离 , 严 禁 沟通 , 实现 分 区通 风 , 层 间 的工 密闭工程质量不过关 ,不能很好地起到堵漏风作用 ,存在外部漏风问 . 1 . 2 在处理瓦斯外泄上方法不当。采用构建局部导流系统解决瓦 作面煤柱尽量对应或分 区段 留设对应煤柱 ,确保各盘区内不形成大面 题。3 斯 , 忽视 了导流的同时 , 在墙前形成负压 区, 加之采空 区密闭质量不过 积沟通 的采空区, 尽量简化采空区内的漏风网络。 关以及围岩裂隙漏风, 加剧了采空区漏风。( 图1 ) 3 . 1 - 3 封闭工作面的报 1 . 3生产盘区和煤层的通风网络要做到最简 , 停用的井巷必须及时 废风桥没有及时拆除, 存在漏风现象 。 3 . 1 . 4 对重点 区域的取样工作管理 封 闭, 使其从通风系统 中分离出来 , 确保盘 区的通风阻力最小 , 生产系 不严谨, 存在人为上的取样数据不准确和取样不到位的可能。 3 . 1 . 5 周边 统 与 采空 区 的压差 最小 , 减少 采空 区 的漏风 量 。 小窑多, 相互联通关系复杂, 导致持续向采空区供氧。 1 . 4对采空区丢煤多的放顶煤工作面或大采高工作面 , 在开采推进 3 . 2 治理 方案 过程中定期喷洒阻化剂 ,特别是工作面不能正常推进或停采撤设备期 3 . 2 . 1 针对墙体周边裂隙发育严重 ,采取在密闭墙 的周边围岩打钻 间要加强阻化剂喷洒工作。 具体钻孔角度 、 数量 、 深度视现场观察裂隙发育 隋 1 . 5采掘巷道布置 , 井巷关系要做到最简 , 能不掘的巷道绝对禁止 , 孔注入马丽散加固。( 。3 . 2 . 2 针对密闭墙施工质量问题 , 采取在原密闭墙 以减 少角 联 支路 的发 生 , 要禁 止 出现 采 区角联 , 更不 能 将工 作 面布 置在 况由专业 人员制定 ) 前再构筑一道永久密闭墙 ( 也可用临时板墙或粉煤灰袋墙替代) 并 向密 角联 支路 七 。 闭墙之间充填粉煤灰封堵严实的方法。3 . 2 . 3 针对风桥未拆造成的漏风 1 . 6随时掌握周边小窑生产动态, 在盘 区工作面布置时 , 尽量避开 问题 。 可采取在风桥下音 叻口 固抹严实 , 风桥顶打钻孔对风桥封闭段充填 小窑采空区 , 避免与资料不清的小窑发生贯通。 粉煤灰加 固。3 . 2 . 4 确定原采空区密闭能够承受一定的水头压力的情况 1 . 7严禁冬季采用在进风井增设调节减风解决井筒结冰问题 , 以杜 下, 可以利用矿井灌浆系统直接向采空区密闭墙 内空间注水。 若是下行 绝人为造成采空区内外压差增大。 采空区,则需要在原密闭墙外再构筑一座密闭墙 ,并向密闭墙之 间注 1 . 8 平时就注重对矿井基础资料的收集与整理, 该项工作是矿井应 水。 3 . 2 . 5 对着火区域上覆地表及周边小窑进行普查 , 发现漏风通道及时 急救援的关健, 在特殊情况下能够 陕速的提出合理的可行 I 生 方案。 3 . 2 . 6 建 立地 面灌 浆 系统 : 从 着火 区域采 空 区上覆 地面 向 1 . 9加强矿井 自 燃发火预测预报工作 , 除采用束管监控系统对井下 组织 充填 堵漏 。 对采空区进行地面灌浆。 各采空区进行连续监测外 , 还要定期组织人员对矿井各生产、 停采盘区 采空区施工钻孔 ,
大埋深特厚易自燃煤层采空区自然发火综合治理技术探讨
大埋深特厚易自燃煤层采空区自然发火综合治理技术探讨发布时间:2021-11-08T06:07:16.602Z 来源:《中国科技教育》2021年第6期作者:王春信[导读] 千米深井特厚易自燃煤层开采,受断层等地质构造影响,工作面内长达60多米的硬度系数为8-12的坚硬岩石,严重滞约工作面快速推进,受工作面推进度度缓慢影响,采空区遗煤长时间处于氧化蓄热中,而且发展极为迅猛,最终导致工作面被迫封闭,采取火区封闭的方式处理灾害。
华能庆阳煤电公司核桃峪煤矿摘要:千米深井特厚易自燃煤层开采,受断层等地质构造影响,工作面内长达60多米的硬度系数为8-12的坚硬岩石,严重滞约工作面快速推进,受工作面推进度度缓慢影响,采空区遗煤长时间处于氧化蓄热中,而且发展极为迅猛,最终导致工作面被迫封闭,采取火区封闭的方式处理灾害。
关键词:大埋深;特厚易自燃;治理技术1特厚易自然综采工作面概况核桃峪煤矿为自然发火矿井,开采的8煤为易自燃煤层,自然发火期为2~4个月,最短49天。
2804工作面位于Ⅱ盘区,工作面走向长度2110m,宽240m,工作面煤层实际厚度10.27~20.5m,平均厚度16.05m。
2804工作面开切眼揭露断层F27,落差16m,斜穿工作面,影响到运输顺槽距切眼160m处,切眼上段64m内为岩石,岩石硬度系数f值在6-9之间,随工作面推进“岩墙”逐步缩短。
工作面由于受“岩墙”影响,日均推进度仅0.69m,推进度极为缓慢,为采空区遗煤自燃创造了良好条件。
2工作面采空区遗煤氧化情况由于工作面形成时间长、过“岩墙”推进度十分缓慢。
导致工作面CO上升明显,且工作面能够检测到C2H4,采空区已出现了120℃以上的高温点,浮煤开始干裂,进入到加速氧化阶段。
为防止重大安全生产事故,工作面实行了主动封闭,制定专项措施进行处理。
3采空区高温带消除技术3.1高温位置分析判断由于工作面为矿井的首采工作面,按照控水开采方案要求,工作面初采期间未放顶煤,且尚未出现初次来压,老顶未垮落,部分顶煤也未充分冒落,采空区底板以上极有可能形成10m以上的大煤堆,煤堆上部存在未接顶空间(见图一:采空区浮煤堆积示意图)。
易燃厚煤层综放开采防灭火技术探讨
易燃厚煤层综放开采防灭火技术探讨随着煤炭行业的发展,易燃厚煤层综放开采技术越来越广泛地应用于煤炭开采领域。
但是,由于易燃厚煤层的煤质特点和开采方式的特殊性质,易燃厚煤层综放开采过程中的灭火问题也愈加突出。
因此,要实现稳定、安全、高效的开采,对防灭火技术的研究与应用就显得尤为重要。
一、易燃厚煤层的特点易燃厚煤层一般指厚度大于3米,煤质易燃易爆,瓦斯含量高、煤层顶底高差大,难以排出瓦斯气体等特点的浅埋煤层。
由于煤的物理化学特性,易燃厚煤层容易发生自燃、突出和火灾等事故,因此采煤难度更大,安全问题更为突出。
同时,易燃厚煤层的开采会使煤层中的瓦斯气体被激发,增加了地下火灾的风险性。
二、防灭火技术的现状早期的防灭火技术通常只是通过简单的吹风、吸瓦斯等方法来处理火灾,且效果较差,不能保障安全生产。
近年来,随着煤炭采矿安全生产的需求日益增长,防灭火技术已经得到了不断的改进和提升。
1、理论技术理论技术是防灭火技术的基础,其主要涉及煤层自燃原理、瓦斯爆炸机理、地质勘探等方面。
2、环境监测技术在煤层综放开采过程中,煤层瓦斯是火灾和爆炸的主要来源。
因此,煤层瓦斯的浓度监测和控制是预防火灾和爆炸的有效方法。
现代煤矿都采用了先进的环境监测设备,如瓦斯抽放管和瓦斯浓度自动监测系统等。
3、灭火设备和技术对于易燃厚煤层的灭火,可进行暴露式灭火、封闭式灭火、压力灭火和泡沫灭火等。
暴露式灭火,是采用手工清理易燃物质,在火源周围的地方用水打压,在充分验证可安全工作后点燃易燃物,利用火源周围的消防缺陷灭火的一种灭火方法。
封闭式灭火,主要是采取吸气封闭,干燥灭火,水封灭火等方法。
压力灭火,是利用较高的压力气体向火灾区域喷射,达到灭火的目的。
这种方式可以有效地控制火势,但是对烟雾和瓦斯排放不利。
泡沫灭火是将泡沫发生器的泡沫液体与气体混合产生泡沫,将泡沫喷向火灾区域,阻断火源——氧气的供应而达到灭火的目的。
该方法不仅灭火效果好,而且对排放的瓦斯气体有较好的抑制作用。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术是煤炭行业中一项重要的安全技术,对于保障矿井生产安全具有重要意义。
本文将详细介绍易燃厚煤层综放工作面防灭火技术。
一、综放工作面火灾防治的重要性易燃厚煤层综放工作面是煤炭采矿中最具危险性的部位之一,其火灾风险较高,一旦发生火灾,后果将不堪设想。
因此,加强综放工作面火灾防治工作具有重要的现实意义和经济效益。
二、易燃厚煤层综放工作面火灾防治技术1. 防范火源的产生:通过加强管理及工艺控制,杜绝各类可能引发火灾的火源产生,如明火、电火花等。
2. 火灾预警系统:在综放工作面安装高灵敏度的火灾预警系统,能够及时发现火灾迹象,并发出警报,以便采取及时的灭火措施。
3. 灭火器材的准备:在综放工作面配备足够数量和种类的灭火器材,如干粉灭火器、二氧化碳灭火器等。
4. 系统化灭火设施:在综放工作面进行系统布置灭火设施,包括自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统等,能够迅速有效地进行灭火作业。
5. 安全逃生通道的设置:建立合理的安全逃生通道,确保在火灾发生时,人员能够快速安全地撤离。
6. 技术培训与演练:加强综放工作面人员的技术培训和火灾应急演练,提高他们的火灾应对能力和组织协调能力。
7. 定期检查和维护:对综放工作面火灾防治设施进行定期检查和维护,确保其正常运行和有效性。
三、易燃厚煤层综放工作面火灾防治工作的效果通过合理有效地采取上述防灭火措施,能够有效预防和控制综放工作面火灾的发生,提高生产安全水平,降低事故发生率,减少人员伤亡和财产损失。
四、易燃厚煤层综放工作面火灾防治技术的发展趋势随着科技的不断进步和煤炭行业的发展,易燃厚煤层综放工作面火灾防治技术也在不断创新和完善。
未来,将有更多的高新技术应用于火灾防治工作,如无人机监测系统、智能防火监控系统等,提高火灾防治的效果和效率。
总之,易燃厚煤层综放工作面火灾防治技术对于保障矿井生产安全具有重要意义。
我们应当加强对火灾防治技术的研究与推广,提高工作面火灾防治的水平,确保矿井安全生产。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术随着我国煤炭资源的日益减少,我们不得不去开采一些煤炭资源较为单薄或是煤层深度比较浅的煤层,这其中就有比较显著的易燃厚煤层,因此如何保障易燃厚煤层的安全开采已成为一个亟待解决的问题。
本文将就易燃厚煤层综放工作面防灭火技术进行探讨。
一、易燃厚煤层综放开采特征综放开采是比较常见的一种煤炭开采方式,一般通过采沿沿着煤层将煤层打采,出现易燃煤层的一般伴随着以下几方面特征:1、煤层埋深浅,煤体容易氧化。
由于煤层埋深较浅,因此向上面缺乏有效的保护地面层,加上煤体本身在经过长时间的地质变化之后,容易发生氧化反应,大量的微量氧气不断地侵蚀着煤体,进而使煤层变得非常容易燃烧。
据统计,易燃煤层最常见的一种煤炭类型是焦炭、气煤和烟煤等。
2、煤层中夹杂有大量甲烷。
在易燃煤层开采时,往往伴随着大量的甲烷气体排放,甲烷作为一种高效的燃料,如没有得到有效的防范和治理,将极容易引发煤层的火灾和爆炸。
3、易燃煤层的温度高、湿度低。
由于煤层的自身特性和矿井长期开采的结果,易燃煤层的温度相对较高,同时煤层的湿度比较低,容易使得煤层的燃烧和火灾情况进一步加剧。
二、易燃厚煤层综放开采的风险分析在综放开采的过程中,存在因煤层氧化、甲烷爆炸等引起火灾和硐室塌陷风险,这些风险的存在会给煤炭企业及矿工群体带来生命和经济上的巨大损失。
1、易燃厚煤层氧化引发火灾风险。
由于易燃厚煤层在长时间埋藏下,煤体容易发生氧化反应。
当煤层氧化到一定程度时,会产生大量的热量,如果不能及时得到有效的治理和防范,很容易引发火灾,进而威胁到矿工人身安全和煤炭生产稳定性。
2、甲烷气体爆炸风险。
当煤层中的甲烷气体达到一定浓度时,在接触到火源之后就会发生爆炸,这种爆炸将在矿井内部造成较大的能量释放和矿井设备的损毁,严重情况下还会造成矿工群体的伤亡,甚至会对整个矿山的生产造成不可挽回的损失。
三、易燃厚煤层综放工作面防灭火技术针对易燃厚煤层开采中的工作面防灭火技术,我们可以从以下几个方面来进行研究和探讨:1、增强通风系统的能力。
厚煤层掘进工作面防灭火经验探析
18 9 Q一 最 大装 药 量 期
根据 开挖面 凹 凸情 况修正 钻 眼深度 , 爆破 眼 眼底基本 使
每次爆破后检查爆破效果, 分析原因及时修正爆破 参数 , 提高爆破效果 , 改善技术经济指标 。根据岩层节 理 裂隙发 育 、 岩性 软 硬情 况 , 正 眼 距 、 药量 , 别 是 修 用 特 周 边眼 。根据 爆 破 后 石 渣 的块 度 大 小 修 正 装 药参 数 。
( 下转 第 1 8页 ) 9
采用 向煤层 内注水 来增 加煤体 的粘 结度 , 提高其 整
* 收 稿 日期 :0 1l一l 修 回 日期 :0 l¨一8 2 l一O3 2 l一 O
作者简介 : 孙永军( 9 7)男( 1 6一 , 汉族)安徽淮南人 , , 技术员 , 现从事煤矿安全技术管理工作 。
1 工作 面概况
1 11 1 3 0风巷从 1 1 0 机 巷提 料 上 山东 帮 拨 门 , 13 8 拨
门标 高 一534 向东 按 171 2.m, 0 。7方位 跟 1 一l煤层 底 3 板按 中线 掘进 。采 用 2 U 型 棚 喷 浆支 护 , 9 设计 工 程 量 40 2m。本 工 作 面 西 起 110 138机 巷 提料 上 山 , 至 原 东
21 0 2年第 7 期
西部 探矿 工程
15 9
厚 煤 层 掘 进 工 作 面 防 灭 火 经 验 探 析
孙 永 军
( 国投新 集二矿 , 安徽 淮南 228 ) 31 1 摘 要 : 煤层掘进 工作 面在 托顶 煤掘 进过程 中, 易产 生 漏顶 、 冒, 厚 容 4 造成 煤 炭 自燃 , 绍 了新 集二 介
3 综 合 防火措施 的应 用 3 1 煤层 注水 .
易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术
易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术在煤矿开采中,易自然特厚煤层属于比较常见的一种类型,在煤矿开采作业中占据重要地位。
在易自燃特厚煤层开采过程中,综放面采空区作业属于重要任务,而在实际作业过程中,为能够使其安全性得到较好保障,应当对相关技术手段进行合理应用,其中防灭火技术就是比较重要的一种。
本文就易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术进行分析,以便使这一技术得以更好应用。
标签:易自燃特厚煤层;综放面采空区;防灭火技术在易自燃特厚煤层的开采过程中,综放面采空区作业属于十分重要的内容及组成部分,对于整个开发工作会产生重要影响。
在实际作业过程中,火灾的发生不但会影响正常作业,并且对于工作人员的生命安全会产生严重威胁,因而避免火灾的发生十分重要。
在综放面采空区作业中,相关工作人员应当对防灭火技术进行合理应用,以有效避免火灾发生,使其安全性能够得到更加理想的保障。
1 综放面采空区自然特点对于综放面采空区,可将其看作有机物及无机物通过混杂而形成的一种煤岩体,表现出多孔性特点。
在工作面开采完成之后,其顶板岩层会出现相继垮落情况,而采空区疏忽松散体,其中的空气渗流场、氧气浓度分布场以及温度场与煤物化过程会出现相互影响情况,表现出非稳态变化,导致采空区的自然发火过程比较复杂。
对于特厚煤层而言,在实际开采中往往表现出以下特点:第一,地质条件比较复杂,导致丢煤数量比较多,并且相对比较集中,这种情况的存在为采空区自燃的发生提升良好条件。
第二,在倾角较大的特厚煤层的综放面开采过程中,其孔隙率比较大,并且漏风比较严重。
同时,由于倾角比较大,顶板管理相对比较困难,煤体以及围岩会有大量裂隙出现,造成采空区充严比较困难,并且煤柱保留比较困难,漏风比较严重,这也很容易导致采空区自燃情况的发生。
第三,开采条件比较复杂,在实际作业过程中工作面推进速度比较慢。
在工作面不断推进情况下,采空区中的“三带”位置也会不断发生前移,并且随着氧化带宽度不断增加,其迁移速度也会逐渐降低,在氧化带内浮煤的遗留时间也会增长,因而也就会很容易出现自然情况。
易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术
易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术1、引言在煤矿生产过程中,煤矿火灾是一种常见的安全事故,其危害性相当大。
特别是在易燃厚煤层的综放面采空区,火灾治理难度更加巨大。
本文将介绍易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术的相关内容。
2、易燃厚煤层超长综放面抽采特点和难点2.1、抽采特点易燃厚煤层超长综放面采空区的抽采特点主要有以下几点:•采空区域广阔,煤炭数量大,火源更容易产生;•塌陷柱煤体产生的微小煤粉和瓦斯容易形成爆炸性混合物;•采空区形成的复杂空气流场和瓦斯运移独特性质增加了火灾扩散的难度。
2.2、抽采难点易燃厚煤层超长综放面采空区的抽采难点主要有以下几点:•抽采火区的高温高压气体必须迅速排放,减少热辐射、有毒气体和抽采能耗;•正常的抽采方案不适用于采空区火区的抽采,需要考虑新技术和方法;•保证抽采过程的安全和顺利是重点。
3、易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术3.1、超长隧道支护防火技术超长隧道支护防火技术是一种适用于煤矿的新型防火技术,它既可以防止火灾的发生,又可以在火灾发生后迅速处置。
隧道支护结构防火材料主要有地面、窑土和防火水泥。
3.2、低氧熄火技术低氧熄火技术是一种在保证人员安全疏散的前提下尽快熄灭火灾的新技术。
其工作原理是通过降低火区氧气浓度,达到熄灭火灾的目的。
具体实现方式为利用消防打击和抽排技术,在火区逐步降低氧气含量,使用特定气体达到低氧熄火。
3.3、无水灭火技术无水灭火技术是一种利用特殊灭火剂将火灾迅速熄灭的新型技术。
优点是灭火剂安全,在灭火过程中不会引起二次污染,且熄灭效果好。
但是,无水灭火技术并不适用于所有类型的火灾,需要根据不同火源进行合理选择。
4、结语易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术是煤矿安全生产的重点和难点。
本文介绍了超长隧道支护防火技术、低氧熄火技术和无水灭火技术三种治理技术,并对其优缺点进行了分析和评价。
但是,对于煤炭企业来说,充分的安全措施和预防意识,才是切实有效的解决途径。
易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术
易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术引言近年来,我国煤炭产业发展迅猛,煤炭资源的开采与利用成为推动经济发展的重要支撑。
然而,随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤层越来越深,煤层厚度也越来越大,煤矿火灾事故频发。
特别是在易燃厚煤层超长综放面采空区,火灾的防治变得尤为重要。
本文将介绍易燃厚煤层超长综放面采空区火灾治理技术。
1. 火灾的危害与特点煤炭火灾是煤矿行业中的一种常见事故,具有以下危害和特点:•危害:火灾事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,而且还会对环境造成严重污染,给社会稳定和经济发展带来负面影响。
•特点:易燃厚煤层超长综放面采空区的火灾有以下特点:火势难以控制,防治难度大;火区面积广,火源复杂,传播速度快;存在高温、高湿、高压等不利因素。
2. 火灾治理方法针对易燃厚煤层超长综放面采空区火灾,我们需要采取以下治理技术和方法:2.1 灭火剂喷射技术利用消防车或设备,将灭火剂喷射到火灾源头,以达到灭火的目的。
常用的灭火剂包括干粉、泡沫和二氧化碳等。
灭火剂喷射技术具有快速响应、灵活可调节等优点,适用于容易接近火源的情况。
2.2 隔离与封堵技术通过设置隔离帘或挡火墙,将火灾区域与其他区域隔离开来,防止火势蔓延。
同时,采用封堵材料对火源进行封堵,以阻止火势的扩散。
隔离与封堵技术能够有效地减少火区面积,控制火源,是一种常用的火灾治理方法。
2.3 压风降温技术通过引入大风量、高速度的新风,形成强制通风系统,将热量和有害气体带走,降低火源温度。
同时,利用喷淋系统对火源进行降温,以防止火势进一步蔓延。
压风降温技术能够有效地控制火灾的发展,减少火灾的危害。
2.4 硅酸盐材料阻燃技术硅酸盐材料具有很强的阻燃性能,可用于制作阻燃涂料、阻燃砖等建筑材料。
在易燃厚煤层超长综放面采空区,使用硅酸盐材料进行阻燃处理,能够减少火灾的发生概率,降低火灾的危害程度。
3. 火灾预防与应急管理除了火灾治理技术,我们还需要建立健全的火灾预防与应急管理机制。
易自燃特厚煤层防灭火技术的探索及应用
易自燃特厚煤层防灭火技术的探索及应用摘要:火灾是矿井主要灾害之一,在我国煤矿事故中占有相当大的比例。
在煤矿火灾中,其中煤炭自燃又是引起的火灾的主要形式,火势不易控制、变化复杂、影响范围大,往往造成大量的煤炭资源浪费、人员伤亡和财产损失,影响矿井的正常生产秩序。
近年来由于采空区遗煤多、加之漏风严重,使煤矿自然发火频繁发生,已严重制约煤矿的安全生产。
关键词:易自燃特厚煤层防灭火探索应用引言潘津工业煤矿2302综放工作面走向长1301~1326m,平均1313.5m,倾斜长133.5m,工作面煤层走向75°,倾向165°,平均倾角17°,平均厚度17.03m,属巨厚煤层,长焰煤。
经鉴定结果,该煤层为Ⅰ类容易自燃煤层,煤层自燃发火期39天。
一、自然发火原因分析1、该工作面煤层属于巨厚煤层,受当前开采技术限制,回采率低,造成采空区遗煤多。
2、采煤工作面上、下端头不能随采随落,造成漏风严重。
3、受当地供需影响,采煤工作面回采速度缓慢。
二、自然发火预报指标气体通过与北京煤科院合作,根据指标气体实验结果及现场观测情况,结合实际的煤自然发火预报指标气体。
确定不同地点的煤层自燃发火预测指标:1、巷道自然发火预报表1.1 巷道煤体钻孔内气体监测预报表2、工作面自然发火预报回风隅角和支架后部气体监测预报指标对照表见1.2,回风流气体监测预报指标对照表见1.3。
表1.2 工作面回风隅角支架后部气体监测预报表表1.3 回风流气体监预报表三、防灭火方案实施2302综放工作面采取以“预防性灌浆、注氮为主,煤层注水湿润、(注)阻化剂、监测监控、填埋堵漏为辅”的综合防灭火技术措施。
(一)预防性灌浆根据工作面推进速度,采用随采随灌埋管灌浆方法,即随采煤工作面推进同时向采空区灌注黄泥浆(加悬浮剂5%~8%)。
利用地面固定式灌浆站制浆,经φ133×5mm无缝钢管将泥浆输送至采空区。
回采时在2302轨道顺槽端采空区预先铺设好1趟2寸灌浆管,长度为30米,管子出口5m范围内每隔1.0m钻一个直径为50mm的孔,预埋管一端通采空区,一端接20m~30m长φ51mm的高压胶管与灌浆管路对接。
浅谈特厚煤层下分层工作面采空区遗煤自然发火的防治
浅谈特厚煤层下分层工作面采空区遗煤自然发火的防治矿井火灾是煤矿生产主要灾害之一,井下火灾比地面火灾危害更大。
煤矿多数火灾是自燃火灾,尤其开采特厚煤层矿井时,采用分层开采综合机械化采煤方法,随着上下分层采后工作面的增多,下分层工作面采空区面积不断增大,遗煤自然发火的现象也不断发生,而且较其他矿井火灾有更大的隐蔽性、危害性,严重威胁着井下职工的生命安全以及矿井的安全生产。
因此,针对遗煤自然发火的原因,根据工作面实际情况采取行之有效的防治措施,是防治遗煤自然发火的关键。
1采空区遗煤自然发火的原因(1)煤炭的自燃性能是采空区遗煤自然发火的基本因素。
一是煤炭的自燃性能够发生化学变化而产生热量且不易散出,因而逐渐积聚形成高温;二是煤炭与氧气接触后,氧能使煤炭与之发生氧化作用产生热量,热量积聚时温度不断升高,逐渐促成煤炭自然发火;三是煤炭自燃后,氧再助燃,使火势继续扩大形成火灾。
(2)采空区内遗留的大量遗煤为自然发火奠定了良好的物质基础。
由于下分层工作面放顶煤回收率低、丢煤多,造成采空区内留有大量遗煤,而且煤体呈破碎状态,增大了与氧接触的面积,使遗煤更易氧化,加速了遗煤的氧化生热进程,从而增加了自然发火的可能性。
(3)漏风通道的存在为遗煤自然发火提供了良好的供氧条件。
分层开采不仅导致上下分层工作面之间存在漏风通道而直接漏风,而且相邻工作面之间的隔离煤柱由于集中压力大,其完整性遭到严重破坏,使煤柱压裂压碎,导致相邻工作面采空区之间相互连通,从而形成了良好的漏风裂隙,为采空区创造了良好的漏风通道,为遗煤自然发火提供了良好的连续充足供氧条件,进一步增大了遗煤自然发火的可能性。
(4)采空区漏风是遗煤自然发火的决定因素。
根据煤炭自然发火的规律性,采空区漏风量大小决定着遗煤自然发火低温氧化阶段和自热阶段,也就是说决定着引起发火的内热源温度能否达到自然发火界限。
如果漏风量太大遗煤氧化热量不易积聚,漏风量很小则氧化条件不良,这两种漏风情况均不易发生自然发火。
煤矿深部开采综采工作面高温问题的解决方案探讨
作 煤矿深部开采综采工作面高温问题的解决方案探讨淮南矿业集团顾桥煤矿陈龙生[摘 要]随着技术水平的提高,煤矿的开采深度不断增大,地温也随之升高,热害日益增大,严重影响井下职工的健康和采掘工效。
煤矿深井降温技术正成为国内外煤矿研究的一个重要课题。
治理热害应首先探明热源,然后根据热害类型及程度进行综合治理。
本 文分析矿井高温的热源组成,分类讨论解决矿井高温的可行性方案。
[关键词]煤矿 深部开采 矿井高温 解决方案 降温技术1. 目前煤矿深井开采的高温现状目前,随着技术水平的提高,煤矿的开采深度不断增大。
我国煤矿 1980 年平均开采深度为 288m ,到 1995 年已达 428m ,目前的开采深度 平均每年以 20~30m 的速度增加,如今正向千米深井的趋势发展,如淮 南矿业集团顾桥矿井深 800m ,谢一矿井深达 1100m 。
煤矿的开采深度越大,地温也越高。
我国《煤矿安全规程》(2005 年 版)规定,生产矿井采掘工作面空气温度不得超过 26℃,机电设备硐室 的空气温度不得超过 30℃。
但据调查,目前很多煤矿井下温度严重超 标,有的矿井工作面温度甚至超过 40℃,淮南矿业集团顾桥矿的 -650m 水平采掘工作面最高温度达 35℃,-800m 水平采掘工作面最高温度达 38℃,热害严重危害人员的身心健康,制约煤矿的安全生产。
所以,深井 开采条件下,解决矿井高温已成为煤矿开采的一项重大技术难题,亟待 解决。
2. 煤矿井下热源组成 2.1 井巷围岩热 矿井温度的主要热源是围岩散热,约占矿井热源的 70%以上。
井巷围岩的温度随井巷的深度增加而增加,据估测,地球中心温度能达到 6000-7000℃。
通过计算公式可以估算出一定深度的围岩温度 t r :t r = t r 0+G r ×(Z - Z 0)/100 式中 t r 0、t r ─恒温带温度和岩层原始温度,℃; G r ─地温梯度,℃/100m ; Z 0、Z ─恒温带深度和岩层温度测算处的深度,m 。
特厚煤层综放工作面防灭火技术
特厚煤层综放工作面防灭火技术发布时间:2022-10-24T07:32:09.628Z 来源:《新型城镇化》2022年20期作者:张海君[导读] 煤自燃是我国煤炭生产过程中的主要灾害之一,但是煤自燃防治工作又存在较多的难题。
如浅埋藏巨厚煤层在开采过程中,采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤开采,推采过程中放顶煤不完全,遗煤量大,遗煤空间广度、高度均突出,且工作面两巷顶板垮落困难,采空区冒落岩石很难充分压实,漏风通道畅通,易引发采空区遗煤氧化自燃,现有的防灭火材料存在不能高处堆积、扩散范围小、黏附性能差易流失、保水性能差、封堵性能弱等缺点,难以满足火灾治理的需求。
张海君鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 017000摘要:煤自燃是我国煤炭生产过程中的主要灾害之一,但是煤自燃防治工作又存在较多的难题。
如浅埋藏巨厚煤层在开采过程中,采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤开采,推采过程中放顶煤不完全,遗煤量大,遗煤空间广度、高度均突出,且工作面两巷顶板垮落困难,采空区冒落岩石很难充分压实,漏风通道畅通,易引发采空区遗煤氧化自燃,现有的防灭火材料存在不能高处堆积、扩散范围小、黏附性能差易流失、保水性能差、封堵性能弱等缺点,难以满足火灾治理的需求。
针对上述问题,从破坏遗煤氧化供氧蓄热条件入手,探讨了特厚煤层综放工作面煤自燃防灭火技术,以供参阅。
关键词:特厚煤层;综放工作面;防灭火1综放工作面煤自燃的影响因素及特点 1.1影响因素煤自燃的根本原因是氧化放热,由复合效应对自身受热结果产生影响,在外界因素等多重客观条件下实现内外因素的综合作用。
在这一过程中存在两种影响因素:第一,内在影响因素。
煤在自然氧化放热过程中,内在影响因素主要指煤表面结构的种类、数量,其类型数量分布不均,造成自身氧化性不同,表面分子氧化活跃性越强就越容易与氧发生化学反应。
第二,外在因素。
煤氧复合反应要经过物理吸附、化学反应等过程,发生化学反应时,煤表面结构断裂,产生新活性结构,不断消耗氧气,耗氧速度与煤表面分子结构、种类和空气中的温度、氧的浓度有关。
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本研究项目提出在厚煤层分层开采临近高温区在复 杂火区条件下对临近工作面安全回采进行系统研究,提 出解决思路和技术措施,具有一定的创新性和较好的社 会经济效益。
2 矿井及自然发火工作面概况
2.1 矿井概况 山东枣庄柴里煤矿经过多年开采,矿井内采空区多、
联络巷多。 当没有做喷浆处理或防火处理的老空区漏风 后,容易形成火灾,特别是老空高温区,矿井中各煤层之 间、同一煤层开采过的区域均存在老空高温区。 2016 年 10 月经鉴定,主采第三煤层自燃倾向性为 II 级自然发火 矿井。
文献标识码: A
文章编号: 2096-2339(2019)02-0073-04
1 国内防灭火研究现状
煤炭资源是保障我国能源结构安全稳定的基础,在 我国能源结构中占 70%。 我国煤炭资源丰富,但同时也 受开采条件和赋存环境的严重制约。 我国的煤炭赋存地 质条件复杂、具有自然倾向性的煤种比重大,容易发生严 重事故。 煤自燃是矿井开采和生产过程中的重大灾害之 一。 煤的自燃主要是因为煤能够进行低温氧化,产生热 量且由于煤是不良热导体,低温氧化的热量容易积聚致 使煤温持续升高,继而引发煤自燃。 煤自燃不仅威胁着 矿井工作人员的生命安全,还造成了大量的煤炭资源浪 费,且对环境造成了诸多污染。 探索煤自燃特性和如何 防治煤自燃是相关专家和工作人员研究的重点。 邓军等 (2017) 利用程序升温装置,研究了煤样在升温后降温过 程中气体产生情况及变化规律。 梁浦浦等(2018) 利用热 重实验和程序升温实验研究了含水量对煤自燃特性的影 响。 张嬿妮等(2018) 测定了不同煤层的煤自燃特性的异 同点。 肖旸等(2018) 研究了离子液体阻化剂对煤自燃的 抑制作用。
山东枣庄柴里煤矿开采的易燃厚煤层,具有较强的
作者简介: 王开胜(1965-) ,男,山东枣庄人,本科,高级工程师,研究方向:矿井通风。
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第 34 卷 第 2 期 2019 年 4 月
资源信息与工程
Vol.34 №2 April 2019
自然发火倾向性。 通过对历次自燃火灾综合分析表明,3 煤层统计自燃发火期为 35 d。 建矿以来,已发生煤自燃 火灾 40 余 起。 在 统 计 的 43 起 自 燃 火 灾 中, 一 水 平 35 起,占 81.4%,二水平 8 起,占 18.6%。 目前残存的老火区 有 3203、3205、23101、23103、2320、23304、23306、23307、 23309、23400、23402、23403、23409 等火区。 目 前 柴 里 煤 矿火区压煤约 200 余万吨,治理高温火区、解放火区压煤 成为柴里煤矿生产接续至关重要的一项工作。 因此,必 须利用先进的技术手段,对老空区隐蔽火源高温自燃区 域进行治理,解放该区域周边储量,为今后火区治理提供 有力的技术基础,保证矿井生产接续稳定。 2.2 自然发火工作面概况
为在易自燃的中厚煤层的开采中,通过优化开拓布局,采 用合理的开采方法,完善的火灾预报系统,合理的堵漏风 防灭火措施, 阻 燃 技 术 的 综 合 运 用, 能 够 防 止 火 灾 的 发 生。 宋双林等(2015) 针对屯宝煤矿采空区的遗煤在可能 存在漏风通道的情况下易发生氧化自燃的实际问题,提 出了先采用示踪气体测定漏风通道,根据测定结果实施 封堵漏风通道措施,再通过采空区注氮、预防性灌浆及打 钻灌注防灭火材料等综合技术措施来防治采空区遗煤自 燃。 杜海刚等(2015) 为了解决高瓦斯易自燃近距离特厚 煤层上覆老空区在下部回采中浮煤自燃的问题,通过对 采空区自然发火危险致因分析及防灭火技术研究,识别 采空区危险特征,提出了优化采空区注氮释放口位置,建 立采空区层间漏风协调均压防治技术及上覆老空区多点 预埋灌浆防火技术等综合防治技术。 张祎等(2012) 分析 了影响采空区煤自燃的关键因素,提出了以大流量灌注 三相泡沫大范围覆盖浮煤为主、均压堵漏及加快工作面 推进速度为辅的煤自燃综合防治措施,有效治理了综放 工作面的煤自燃火灾。
治理措施。 在治理过程中,运用了多项创新成果,如远距离注胶工艺、CO 浓度与注氮气联动、火区温度与注水联
动、小裂隙区域低压注水技术等,成功治理了不同煤层不同区域的发火区,为矿井火灾防治积累了经验,为矿井安
全生产提供了有力的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ障。
关键词: 自然发火; 老高温区; 火区温度; 注胶; 联动
中图分类号: TD75
近年来,随着矿井煤炭资源的减少、开采深度和开采 强度不断增大,影响煤层自燃发火的环境条件也日趋增 多,加之由于生产任务重,许多采煤工作面被迫布置在火 区周围,导致采煤工作面自燃发火威胁越来越大,防治工 作越来越困难。 老矿区由于煤自燃形成的火区限制了大 量煤炭资源的正常开采,特别是对于厚煤层开采临近老 空高温区的矿井尤为严重。 当厚煤层开采临近老空高温 区时,需要对受老火区影响而没有开采的区域进行重新 探测评估,同时采用合适的方法进行火区治理,确保将有 限的资源安全采出。 因此,对厚煤层开采临近老空高温 区火灾治理方法的探索研究不但是重要的安全问题,同 时也是社会经济问题,并且越来越紧迫和必要。 满文华 等(2013) 对中厚煤层开采防治火灾技术进行了探讨,认
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基于厚煤层开采临近老空区高温火灾治理的探索
王开胜1, 孟文锋1, 刘 鑫2
(1.山东能源枣矿集团柴里煤矿,山东 滕州 277519; 2.陕西天润中恒科贸有限公司,陕西 西安 710043)
摘 要: 本文通过对柴里煤矿自然发火工作面的介绍,分析了老高温火区形成的原因与分布范围,制定了相应的