防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区的安全问题逐渐凸显。
特别是采空区的自燃问题，给煤矿的安全生产带来了巨大的威胁。
本文以昌恒矿为研究对象，对其综放采空区自燃的“三带”划分进行深入探讨，并提出综合防灭火技术的研究与应用。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 散热带：这是指采空区内距离火源较远，温度相对较低的区域。
在此区域内，煤炭的氧化反应较为缓慢，不易发生自燃。
2. 自热带：自热带紧邻散热带，是煤炭氧化反应加剧的区域。
在此区域内，煤炭温度逐渐升高，但尚未达到自燃点。
3. 燃烧带：燃烧带是采空区内煤炭已经发生自燃的区域。
在此区域内，煤炭持续氧化并释放大量热量，温度极高。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警系统：建立完善的采空区温度、气体成分等监测系统，实时掌握采空区的温度变化和气体成分变化，及时发现自燃隐患。
2. 阻化剂防灭火技术：采用阻化剂喷洒技术，降低煤炭表面的氧化速度，减少自燃的可能性。
同时，阻化剂还可以吸收煤炭释放的热量，降低煤炭温度。
3. 注浆防灭火技术：通过向采空区注浆，填充空隙并隔绝空气，降低氧气浓度，从而达到防灭火的目的。
注浆材料应选择具有阻燃、降温、封堵等功能的材料。
4. 均压防灭火技术：通过调整矿井内外压力，降低采空区的氧气含量，减缓煤炭氧化速度。
同时，均压技术还可以防止外部空气进入采空区，降低自燃风险。
5. 人员管理：加强矿工的安全培训，提高其对采空区自燃的认知和应对能力。
同时，制定严格的作业规程，确保矿工在采空区作业时的安全。
四、技术应用与效果评估综合应用上述防灭火技术，可以有效地控制昌恒矿综放采空区的自燃问题。
通过实时监测预警系统，及时发现自燃隐患并采取相应措施。
阻化剂、注浆和均压技术的应用，可以降低采空区的温度和氧气浓度，减缓煤炭氧化速度。
同时，加强人员管理，提高矿工的安全意识和应对能力，确保安全生产。
五、结论昌恒矿综放采空区自燃“三带”的划分及综合防灭火技术的研究与应用，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
煤矿防治采空区自燃发火设计方案及措施
我矿目前处于停工期间，无采面接续情况。
工作面和下列地段有煤层自燃发火的可能：1、二采区为自燃煤层，目前处于封闭状态，密闭封闭不严实，工作面就有可能发生自燃发火。
2、工作面为不易自燃煤层，目前处于封闭状态，采空区不存在自燃发火的可能。
现我矿主采 3 上煤层，自然等级Ⅱ级，属自然煤层，矿井采煤工作面采空区采用以喷洒阻化剂、黄泥灌浆、注凝胶等防灭火方法，以及束管监测预报系统、安全监测监控系统和人工检测的防灭火系统。
灌浆防灭火技术已在我国有自然发火危（wei）险的矿井中得到普遍应用，也取得了良好的效果。
灌入的泥浆能够吸热降温，对煤体有包裹作用，起到隔氧降温目的，同时能胶结顶板、降低采空区空隙率、增加漏风阻力。
1、灌浆防灭火特点灌浆就是将水和浆材按适当的比例混合，制成一定浓度的浆液，了较好的防灭火效果，由于综放工作面开采的 3 上煤层为自燃煤层，设计采用灌浆防灭火技术。
2、采用灌浆防灭火的合用条件煤层为自然煤层。
2、煤层采用仰斜开采的方法。
由于综放工作面煤层为自燃煤层，开采方式也是仰斜开采，故该方法合用于本矿。
但由于这种方法具有以下缺点： (1)浆体只流向地势低处，不能向高处堆积，对高位火作用有限； (2)不能均匀覆盖浮煤，容易形成“拉沟”现象； (3)易跑浆和溃浆，恶化工作环境，影响煤质。
故综放工作面在使用时应与其他防灭火方法配合使用。
灌浆防灭火方法主要注重于“灭”，即煤层浮现自燃发火征兆时而使用，若煤层无自燃发火征兆时，主要以喷洒阻化剂方法为主，但灌浆系统应每隔 7-10 天运行一次，以保证该系统的可靠性。
3、灌浆材料选择灌浆材料必须满足以下要求：1、不含可燃物或者助燃物；2、粒径直径小于 2mm，细小粒子(粒径直径小于 1mm)占 75%；3、主要物理性能指标：比重 2.4~2.8，塑性指数 9~14，胶体混合物 25~30%，含砂量 25~30%；4、易脱水，又具有一定的稳定性；5、具有能与较少的水混合成浆液的能力，运输时不阻塞管路或者泥浆池；6、便于开采、运输和制备，来源广，成本低。
防止采空区自然发火的封闭及管理专项措施
防止采空区自然发火的封闭及管理专项措施集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-防止采空区自然发火的封闭及管理专项措施根据《贵州省煤田地质局实验室检测报告》鉴定，我矿开采的XX煤层自燃倾向分类结论：三类，不易自燃。
但矿井必须以预防为主。
为了防止采空区自然发火，特制定防止采空区自然发火的封闭及管理专项措施。
一、根据本矿实际，造成采空区自然发火的主要因素有：1、采空区浮煤多，氧化自燃发火。
2、瓦斯积聚达到爆炸条件后爆炸起火。
3、工作面的可燃材料在废弃后丢进采空区长时间氧化自燃发火。
二、采空区主要防灭火措施1、提高回采率，加快回采速度。
回采工作面结束后，在45天内进行永久性封闭，以阻止残煤氧化自燃。
2、采取有效措施使整个采空区顶板冒落并压实，特别是切眼及停采线、各种煤柱附近，以减少漏风。
3、工作面的可燃材料在废弃后不能丢进采空区内，要回收到地面，防止废弃材料在采空区长时间堆积后氧化自燃。
4、加强通风管理，防止工作面和采空区瓦斯积聚。
5、采面上下尾巷随工作面推进及时采取临时封闭措施，减少采空区漏风。
三、其它有关安全管理措施1、合理布局通风设施位置，尽量避免井巷与采空区贯通。
2、每周至少检查一次采空区的密闭情况，测定一次采空区回风巷道和可能发热地点的温度和风量，并对采空区空气试样进行分析，每15天至少检查一次废弃巷道的密闭情况。
3、采煤工作面必须严格按照作业规程要求进行作业，不向采空区丢煤或少丢煤，采高必须严格控制，不留顶煤或底煤，端头及工作面的浮煤应清扫干净，不得遗留到采空区。
4、与采空区相关联的巷道，必须设置永久密闭与采空区隔离。
5、通风科要在下达与采空区相关联的巷道报废前，要把巷道里所有杂物和无用东西全部清理出来。
四、灭火方法1.直接灭火法①采用水、灭火器、砂土、空气泡沫流在火源附近直接扑灭火灾。
用水灭火必须注意保证供给充足的灭火用水，保证灭火区的正常通风，将火烟和蒸汽排放到回风道中，同时，应先将水流射到火源外围，然后逐步逼向火源中心。
沁裕煤矿综采工作面采空区煤自燃防治技术研究
沁裕煤矿综采工作面采空区煤自燃防治技术研究郭晓飞（山西兰花沁裕煤矿有限公司，山西晋城048212）摘要：沁裕煤矿综采工作面采空区存在着遗煤自燃的现象，本文采用理论分析、现场实测的方法对其发火原因进行了分析，并在此基础上提出了相应的煤自燃防治技术，同时对该防火效果进行了评估，得出在该防火技术的治理下采空区煤层自燃危险性已消除，达到了火灾防控的预期效果，满足矿井的正常安全生产。
关键词：遗煤自燃；理论分析；现场实测；煤自燃防治技术中图分类号:TD822文献标识码:A文章编号：1009-0797(2021)01-0078-03Study on prevention and control technology of coal spontaneous combustionin goaf of Qinyu coal mineGUO Xiaofei(Shanxi Orchid Qinyu Coal Mine Co.,LTD.,Jincheng048212,China)Abstract:There is a risk of coal spontaneous combustion in the goaf of Qinyu coal mine.In this paper,the causes of coal spontaneous combustion are analyzed by theoretical analysis and field measurement.On this basis,the corresponding prevention and control technology of coal spontaneous combustion is proposed,and the fire prevention effect is evaluated.It is concluded that the risk of coal spontaneous combustion has been eliminated,and the expected effect of fire prevention and control has been achieved The normal safety production of the mine is sufficient.Key words:Spontaneous combustion of residual coal;theoretical analysis;Field measurement;Prevention and control technology of coal spontaneous combustion0引言在回采技术不断进步的条件下，工作面的采高也随之不断增高、产量不断加大、日推进速度也在不断加快叫与此同时，采空区的遗煤量也在不断增加，漏风分布复杂、对周围煤岩的采动影响增强、煤岩体宏观裂隙更为发育、冒落空间大等问题也愈加严重，在这些因素的共同影响下,采空区内的遗煤自燃几率急剧增加,从而导致采空区内频繁发火円,若不对其进行及时有效的治理，势必会引起重大的煤矿安全生产事故的发生,造成难以挽回的财产损失札沁裕煤矿综采工作面埋深达到了570m,该综采工作面采高较高,采空区内遗煤量较多,存在着较高的发火几率，探究诱发该工作面采空区内的发火原因并针对性的提出治理措施已成为当前该矿急需解决的首要任务。
预防采空区、冒高处、煤柱破坏区自然发火措施
预防采空区、冒高处、煤柱破坏区自然发火措施预防采空区、冒高处、煤柱破坏区自然发火安全技术措施为预防井下采空区、冒高处、煤柱破坏区自然发火事故的发生，确保矿井的安全生产和职工的生命财产安全，特制定如下安全技术措施。
一、预防采空区自然发火（一）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。
①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。
②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。
③煤炭自燃后，遇氧再助燃，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。
因此，抑制遗煤自然发火的技术措施就是尽可能增大漏风风阻和降低漏风风路两端的风压差。
5、采矿技术决定着自然发火的基本因素和决定因素。
采矿技术包括开拓方式、开采方法和通风方式，采矿技术是煤炭自然发火的外在因素，采矿时若采取正确的开拓方式、科学的采煤方法和合理的通风方式，并加强生产技术管理，就可以提高回采率，加快回采速度，减少煤体破坏和漏风等，从而能够有效地防止煤炭自然发火，防患于未然。
国投新集一矿采空区自燃综合防治
新集一矿自燃发火综合防治丁文通1 储方健2（1、国投新集能源股份有限公司生产部2国投新集能源股份有限公司新集一矿）摘要新集煤矿通过释放示踪气体，确定采空区漏风分布规律，并根据实际情况，采取有针对性采空区防灭火措施，取得良好效果。
关键词采空区自燃示踪气体技术化学凝胶均压防治国投新集一矿设计生产能力300万吨／年。
主采煤层为6、8、11、13煤，经鉴定各煤层均属易自燃煤层，自然发火期为3—6个月。
在开采方法上，主要采用了放顶煤综采工艺；在巷道布置上，采用全部煤上（下）山，且应用集中开采的采掘布局，以减少开拓准备工程量；在采区内，采用无煤柱阶段连续开采技术，以减少掘进率，提高开采强度和资源回收率。
这种开拓和采掘布局达到了高产高效的目的。
但随之也产生了一系列安全问题，尤其随着采场的扩大，采空区遗煤自燃现象日趋严重。
1、采空区自燃状况矿井自投产至今，回采12个综放工作面，均分布在南中央采区两翼，其中东翼5个，西翼7个。
有5个采空区出现过自燃现象，占采空区总数的42%，分别是西翼的1301、1307、1309采空区，东翼的1308、1310采空区，尤其是1307、1309采空区，火区范围大，影响时间长。
1307采空区自燃使南中央采区停产10天，火区处理延续近3个月；1309采空区曾出现2次自燃现象，与之相联通的5个密闭墙都检测到CO，其浓度高达3000PPM左右。
2、采空区自燃原因分析（1）采区采用全部煤上（下）山，上、下巷封闭不严，密闭墙漏风；（2）采用相邻阶段无煤柱连续开采，上下阶段之间无隔离带，下阶段采掘滞后上阶段时间较短，造成下阶段在回采时向上阶段采空区漏风；（3）工作面停采线和上下巷附近的采空区支架回收不彻底，加之煤柱支承作用，顶板岩石冒落不充分，形成漏风通道；（4）采用综采放顶煤工艺，回采率在遇到地质构造变化时不易控制，有时较低，尤其是开切眼、停采线和上下巷附近，遗煤较多。
3、综合防灭火技术措施（1）采用示踪气体技术，检测采空区漏风分布规律。
建立漏风监测系统防止采空区自燃发火
图 2 架入采空区分 支的通风网络
1~ 5 用风地点 6 采空区
采空区漏风量与自燃发火的关系 如前所述 , 采空区漏风风流动速度及风量对自 然发火往往起主导作用。漏风使遗煤氧化 , 同时又 将氧化生成的热量走 , 因此煤炭氧化生成的热量及 其聚集与风速大小有直接关系, 风速过小时供氧不 足 , 氧化生成的热量很少, 因此容易散失掉 , 不易积 聚热量 ; 风速过大时氧化生成的热量多, 但又因大风 速将热量带走, 不能形成热量的聚集 , 以上都不会发 生煤炭自燃。由此可见 , 只有当漏风存在且风速又 不大时 , 即在有较为可靠充分的供氧条件 , 而氧化生 成的热量又不会被风流大量带走时, 可以形成热量 的聚集, 以上两种情况都不会发生煤炭自燃。椐资 料分析, 漏风风速为 1. 2~ 2. 0 m min 及漏风量为 0. 3 1~ 0. 24 m min 时, 对煤炭自燃发火十分有利。 2. 3
计算采空区漏风量的变化 在对整个矿井通风系统或某一局部通风系统进 行调整时 , 将需要变化的参数输入计算机重新进行 计算, 结果输出后 , 检查、 比较系统调整前后采空区 漏风警示值 , 表示采空区的遗煤氧化处于安全状态; 如果漏风量高于警示值 , 表示采空区自燃发火的危 险性加大, 必须采取相应措施。 3. 2 降低采空区漏风的方法 3. 2. 1 密闭漏风通道 回采工作面结束后 , 在一定时间内通常要对采 空区进行封闭 , 隔绝空气进入 , 防止自 燃火灾的发 生。但绝对的空气隔绝在现场是不可能实现的, 除 风压外 , 影响漏风的因素如火墙质量、 矿压大小、 围 岩状况、 煤层间的采动顺序等不同程度地影响着采 空区的漏风。因此, 从封闭的手段上采取措施隔绝 空气进入采空区必须综合考虑上述因素 , 最大限度 地提高封闭质量。另外 , 在条件允许的情况下, 如工 作面结束后的两巷有高低起伏的低洼点 , 用水淹没 巷道某一段是最为有效的封闭方法, 可以使采空区
防止采空区、巷道冒高处、煤柱破坏区自燃发火的措施
防止采空区自燃发火措施矿井防止采空区自燃发火措施主要有防止采煤工作面采空区自燃发火和防止密闭区自燃发火措施。
因此，从两个方面予以制定措施。
一、防止采煤工作面自燃发火措施防止采煤工作面自燃发火最基本的措施就是减少向采空区的漏风，减少向采空区漏风最简单的方法就是在工作面的进风顺槽靠近切顶柱处悬挂挡风帘防止风流直接进入采空区；另一方法就是采用均压措施，降低工作面进回风的通风压差，以减小采空区的漏风量。
我矿采煤工作面采取的自燃发火措施主要有：注氮、喷洒阻化剂并辅以黄泥灌浆措施。
现就三种防灭火措施分述如下。
1、注氮防灭火措施①根据束管监测系统对采空区“三带”进行抽样监测，根据自燃发火标志性气体的浓度变化值确定是否需要对采空区进行注氮。
②井下选择独立通风硐室放置注氮设备，我矿选用JXZD-300型井下移动式碳分子筛制氮装置，经输氮管路将氮气输送至工作面采空区。
注氮采用托管间歇注氮方式，根据发火征兆实时对工作面注氮。
③注氮参数的选择，我矿按煤层自燃倾向性鉴定报告参数和工作面吨煤注氮量进行选择最大注氮流量为234m3/min，注入氮气浓度不小于97%。
④注氮期间利用束管监测系统连续监测采空区气体成分变化，并在工作面上隅角利用监控系统的氧气传感器显示的氧气浓度值进行监测是否停止注氮，当氧气传感器浓度显示值小于18%时即停止注氮。
⑤在注氮期间有专人进行采煤工作面回风巷气体浓度的检测、分析，发现异常及时停止注氮并及时汇报调度室进行处理。
2、阻化剂防火措施①选择阻化剂的类型按照《煤矿安全规程》No268规定进行选择阻化剂类型，我矿选用CaCl2进行井下采煤工作面及采空区的防灭火。
②采用WJ-24型阻化剂喷射泵，采用移动式系统，在两顺槽巷各布置一台，进风顺槽在工作面上端头设三通，一通过高压胶管输送到工作面，另一通在工作面端头处靠近采空区接雾化器；在回风顺槽利用高压胶管直接接至工作面。
③根据设计部门喷洒工艺设计，阻化剂浓度20%，每天消耗溶液1.5m3，在每日的准备班对工作面顶、底及浮煤与采空区进行雾化或喷洒。
煤矿采空区自燃发火防治技术措施
煤矿采空区自燃发火防治技术措施长期生产实践表明，矿井发生内因火灾，90%以上都是采空区自然发火引起的。
根据采空区自然发火的特点和原因，可以采取以下安全技术措施来防治采空区自然发火：（1）进行开拓、开采工作以前必须掌握煤层的地质资料，选择合理的开拓系统和开采方法，减小采空区里面的丢煤量，改变供氧条件和热风交换条件来防治采空区发行自然发火。
（2）在采空区内，应用高压管子等灌注黄泥浆等方法来防治采空区发生自然发火。
（3）注水法来防治采空区发生自然发火。
根据水能吸热降温的物理特性，将高压水管直接往采空区进行连续注水，在采空区里面残煤表面形成水膜，防止和减弱残煤与氧气的接触，防止煤的氧化，以此来防治采空区发生自然发火。
（4）工作面回采工作结束后必须在所有与工作面相通的巷道中设置密闭墙，全面封闭采空区，防止采空区漏风，达到防治采空区发生自然发火的目的。
（5）完善注氮系统，回采工作结束后，采空区进行永久封闭，采用采空区注氮方法来防治采空区发生自然发火。
（6）安装可靠的采空区自然发火预报、监测、监控系统来防治采空区发生自然发火。
（7）布置采区时必须根据运输、提升、回采和供风等情况合理布置，采用加快回采速度、减少采空区漏风等措施来防治采空区发生自然发火。
（8）采用徐州吉安研发的普瑞特防灭火技术，该技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体，特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。
一方面，水浆生成泡沫之后，缓慢形成凝胶，能把大量的水固结在凝胶体内，避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点，大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率；另一方面，形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖，且能固结90%以上水分并形成凝胶层，防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气，灭火时能长久地吸热降温，防止火区复燃。
采空区发生火灾治理安全技术措施
01
地下采空区火灾
对于地下采空区火灾，由于空间狭窄、通风不良等特殊条件，需要采取
特殊的灭火方法，如注入惰性气体、使用高倍数泡沫等。
02 03
易燃易爆物品火灾
对于易燃易爆物品火灾，需要采取防止爆炸的措施，如使用抗爆灭火器 材、保持安全距离等。同时，要根据物品性质选择合适的灭火剂和灭火 方法。
人员被困情况下的灭火
2024-01-16
采空区发生火灾治理安全技术措施
汇报人：
目 录
• 火灾事故概述与原因分析 • 应急响应与救援措施 • 灭火方法与技术应用 • 安全防护措施与改进建议 • 环境保护与恢复治理方案 • 总结经验教训，加强预防工作
01
火灾事故概述与原因分析
火灾事故发生时间、地点及规模
发生时间
XXXX年XX月XX日XX时
加强现场安全管理
加强火灾现场的安全管理，确 保人员和设备安全，防止次生
事故的发生。
05
环境保护与恢复治理方案
现场环境监测数据报告
1 2 3
空气质量监测
在采空区及周边设置空气质量监测点，实时监测 空气中的有害物质含量，评估火灾对空气质量的 影响。
水质监测
对采空区内的水体进行定期采样分析，检测水质 中的重金属、有机物等污染物含量，确保水源安 全。
土壤质量监测
对火灾影响区域的土壤进行采样分析，评估土壤 中的有害物质含量及土壤质量状况。
受影响区域生态恢复治理计划
植被恢复
01
在火灾影响区域进行植被恢复，选择适应当地生态环境的植物
种类，逐步恢复生态系统功能。
水土保持
02
采取工程措施和生物措施相结合的方法，加强水土流失治理，
保护土壤资源。
采空区专项防治方案
一、方案背景采空区是指煤矿、金属矿等地下开采过程中，因采矿活动而形成的空腔区域。
采空区存在诸多安全隐患，如自然发火、瓦斯积聚、地面塌陷等，严重威胁着矿工的生命财产安全。
为加强采空区安全管理，预防和减少事故发生，特制定本专项防治方案。
二、防治目标1. 严格控制采空区安全风险，降低事故发生率。
2. 加强采空区监测，确保及时发现和处置安全隐患。
3. 优化采空区治理技术，提高治理效果。
三、防治措施1. 采空区安全管理（1）建立健全采空区管理制度，明确各级责任，落实安全生产责任制。
（2）加强采空区巡查，定期对采空区进行安全检查，确保及时发现和处理安全隐患。
（3）加强采空区围岩稳定性监测，对围岩变形、位移等异常情况及时采取处理措施。
2. 采空区防灭火（1）提高回采率，加快回采速度，减少采空区浮煤堆积。
（2）采取有效措施使整个采空区顶板冒落并压实，减少漏风。
（3）废弃材料不能丢进采空区内，要回收到地面，防止氧化自燃。
（4）加强通风管理，防止瓦斯积聚，确保瓦斯浓度在安全范围内。
3. 采空区防突水（1）加强水文地质资料收集和分析，做好各掘进工作面的观测和预报工作。
（2）根据采掘工程进展，及时、准确填绘采掘工程平面图和井上下对照图。
（3）严格执行探放水制度，确保探放水安全。
（4）加强排水设施建设，确保排水畅通。
4. 采空区地面塌陷防治（1）开采前，根据开采方式、开采进度，运用采动理论估算不同开采期地面变形的范围和程度，进行风险评估。
（2）明确禁采区和限采区，对地表重要建筑物、水库和城镇所在地，制订出危害后果最小的开采方案。
（3）开采过程中，对地面变形进行监测预报，及时撤离人员。
（4）矿坑排水设计要考虑地面塌陷的可能地点、规模，避免单纯追求疏干工期。
（5）改进井巷顶板管理方法，采用充填法，减少地面变形造成的损失。
四、组织实施1. 各级领导要高度重视采空区专项防治工作，加强组织领导，确保防治措施落实到位。
2. 各部门要密切配合，形成合力，共同推进采空区专项防治工作。
煤矿采空区自燃危害及治理措施
煤矿采空区自燃危害及治理措施煤炭自然发火是煤矿开采面临的主要灾害之一，据统计，超过50%的国有重点矿井有煤层自然发火倾向。
而采空区又是矿井下较易发生煤自燃的区域，因为采空区属于冒落空间，其内裂隙发育并且留有遗煤，氧气进入到采空区使煤发生氧化、放出热量，但热量无法及时被漏风产生的对流换热和表面导热作用带走，造成温度不断升高导致火灾。
矿井火灾比地面火灾的危害更为巨大，它的特点表现为：（1）矿井空间较为狭小，人员视线和活动受很大影响，一旦发生火灾，人员躲避或逃生比较困难，大型救火设备短时间难以运抵现场，灭火相对较难。
（2）矿井巷道、工作面通风供氧有限，一旦发生火灾，因燃烧消耗氧气，造成空气供应不足，人员呼吸不到空气而窒息。
另外，燃烧产生高温和大量有毒、有害气体，人员长时间接触或过量吸入，会造成中毒伤亡。
（3）若着火点很难接近或火源比较隐蔽，其燃烧过程缓慢、时间又较为漫长，火灾很难彻底扑灭。
同时，井下火灾很容易引起煤层自燃，加大火势的蔓延。
如果新鲜风流通入燃烧的巷道或工作面时，很容易引起二次火灾。
（4）井下火灾一旦发生，在煤与瓦斯突出矿井还会引起瓦斯爆炸、煤尘爆炸等衍生事故，爆炸产生的冲击波比火灾的破坏力更大，给人员安全和矿井机械设备造成极大的威胁。
一旦采空区出现自燃火灾问题，势必会给整个企业的正常生产、人员安全等带来极大的威胁，给整个企业带来巨大的安全隐患。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料既能有效地防治煤炭自燃，又能封堵煤体孔隙，防止瓦斯向外释放。
普瑞特防灭火材料具有流体的流动性及膏体的覆盖与封堵性，胶凝反应之前属于泡沫流体的一种，具有较好的流动性及堆积性，胶凝之后则属于膏体。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域，凝胶以泡沫为载体沿浮煤的裂隙呈立体状扩散，扩散过程中固结后的凝胶能对其中的裂隙进行有效地封堵，隔断漏风通道。
并且普瑞特防灭火材料能固结90%以上的水分，大幅度提高浆水在防灭火区域里的滞留率。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域后，通过大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风的原理防治煤炭自燃。
“三带”技术在防治采空区自燃中的应用
窒息带的范 围。
２ １ １ ８ ６综 采 工 作 面 采 空 区“ 带 ” 试 ． ４ ０ 三 测
作面采空 区“ 三带” 范围， 为制定 防灭火措施提供依据 。
关键词
综采工作面 煤炭 自 燃
文献标识码 Ａ
“ 三带”
中图分类号
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ‘ ｈｒ ｅ ｚ ｎ ｓ’ｉ ｅ ｅ ｔｎｇ ｓ ｏ ｔ ｎｅ ｕ ｏ ｂｕ ｔｏ ｆ ｃ ａ ｌｃ ｔｏ ｆ ｇ ｂ ‘ ｅ ｏ ｅ ’ ｎ ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｐ ｎ ａ ｏ ｓ ｃ ｍ ｔ ｓｉｎ ｏ ｏ ｌ
１ ９６
东 舛技 瞧晨
２ ２ 第２ ０年 期 １
“ 带 ＂ 术在 防 治 采空 区 自燃 中 的应 用 三 技
鲁
摘 要
杰， 张
磊， 陈连城
（ 山西大 同大学 煤炭工程 学院， 山西 大同 ０７ ０ ） ３ ０ ３ 该文通过时 综采工作 面综合采空 区“ 三带” 的理论分析 ， 结合煤矿 实际情况， Ｔ作 面采 空区气体进行 收集分 析， 对． － 确定 出该 矿综采 工
面 錾 黉
采
Ｉ Ｌ１ Ｌ ２
图 １ 采 空区氧化 自燃“ 三带” 示意 图
２ 。 例 分 析 实
实， 漏风减少 ， 煤炭 既行充 足 的供 氧条 件 ， 又处 于 良好
的蓄热环境 ， 故最易 自燃 ， 距离为不 自燃带到采空 区内
以大同鹊山精 煤有 限责任公 司 １８６综 采工作 面 ４０
采空区封闭堵漏风及防自燃技术
收稿日期:2010-07-04作者简介:张新生(1965)),男,河南开封人,助理工程师,2009年毕业于河南理工大学,现从事/一通三防0技术管理工作。
采空区封闭堵漏风及防自燃技术张新生,李全贵,张继生,刘永福(郑煤集团公司米村煤矿,河南新密 452394)摘要:针对米村煤矿260051工作面存在严重的采空区漏风及自然发火隐患问题,结合现场多方论证,最终通过RCL 泥灰疏松剂的使用和采空区封闭堵漏风及防发火技术的综合运用,切断了采空区漏风通道,根除了煤炭自燃的条件,杜绝了自然发火事故的发生。
关键词:堵漏风;自然发火;采空区中图分类号:TD752.2;TD728 文献标识码:A 文章编号:1003-0506(2010)09-0117-03T echnology of G ob C losure for A ir 2leakage B locking and Spontaneous Co m bustion P reven tionZ hang X i n sheng ,LiQuangu,i Zhang Jisheng ,L i u Yongf u(M icun Coa lM i ne ,Zhengz hou Coa l Industry Group Co .,Lt d.,Xin m i 452394,China )Abstr ac t :A i m m i ng at the severe gob air l eakage and the spontaneo us co mbusti on haza rd on 260051worki ng f ace i n M i cun Coa lM i ne ,and based on ana l ys i ng m any vi ews on site ,t he a ir stopp i ng channe ls were cut off thro ug h t he usage of RCL ashes osteo porosis and the usage of a i r sto ppi ng for b l ock i ng a ir leakage and fire preventi on technol ogy i n gob .The necessary and suffi c i ent co nditio ns of coa l spo n 2taneo us co m bustio n were erad i cated ,too .The applica tion of the abo ve m entio ned m easures prevented the occurrence of spo n taneo us co mbusti on acc i dents .K eywords :a ir 2leakage block i ng ;spo n taneo us co mbusti on ;gob1 概况米村煤矿通风方式为中央边界抽出式,属低瓦斯矿井,所主采的山西组二叠系二1煤层自然倾向等级为 类(不易自燃),最短自然发火期80d 。
减少采空区漏风措施
减少采空区漏风措施概述在煤矿开采过程中，采空区漏风是一个普遍存在的问题。
采空区漏风会导致能耗增加、采空区温度升高、安全隐患增加等问题。
为了解决这一问题，煤矿需要采取一系列措施来减少采空区的漏风现象。
本文将介绍一些有效的减少采空区漏风的措施和方法。
1. 采空区覆盖采空区覆盖是减少采空区漏风的一种常用方法。
覆盖材料可以选择密封性较好的材料，如聚乙烯薄膜等。
采煤结束后，及时对采空区进行覆盖，可以有效减少采空区的漏风现象。
2. 采空区回填采空区回填是另一种有效的减少采空区漏风的方法。
利用煤矸石等废弃物对采空区进行回填，可以填平采空区，减少漏风的空间。
回填材料可以选择填充性好、密实度高的材料，如煤矸石、水泥等。
3. 加强通风系统管理通风系统管理对减少采空区漏风也起着关键的作用。
煤矿可以通过以下几个方面来加强通风系统的管理：•定期对通风系统进行检查和维护，确保风道畅通，减少漏风点的数量；•对通风系统进行调整，合理设置风量和风压，减少漏风；•增加通风系统的监测设备，及时发现和修复漏风点，避免漏风现象加剧。
4. 加装风道封堵设备在采空区周围的风道上加装封堵设备，可以有效减少漏风现象。
这些封堵设备可以选择可靠的密封材料，如橡胶垫片、胶带等，将风道密封起来，防止风道与采空区之间的漏风。
5. 加强员工培训与意识提升员工培训和意识提升也是减少采空区漏风的重要环节。
通过对员工进行相关培训，让他们充分了解漏风的危害和减少漏风的方法，培养员工的安全意识和责任心，促使他们在工作中积极采取相应的措施来减少采空区的漏风现象。
6. 定期监测和评估定期监测和评估采空区漏风的情况，可以帮助煤矿了解问题的严重程度和原因，并采取相应的措施进行改善。
监测和评估可以通过风压检测、漏风点检测等方法进行，为制定合理的漏风控制措施提供依据。
7. 示范工程和技术创新通过建设示范工程和进行技术创新，可以推动采空区漏风控制技术的发展和应用。
煤矿可以与相关科研机构、技术团队合作，研发和应用新的漏风控制技术和设备，提高采空区漏风控制的效果。
采空区封闭堵漏风及防自燃技术
而且 有进 一步 严 重变 形 、 破坏 的可 能 。为 确 保 大 面 投采 后 中辅 巷 的运 输 系 统 正 常运 行 ， 井 计 划 当 工 矿
作 面 推 进 至 距 中 辅 巷 ｉ ｎ 小
由大 面采用 走 向长 壁 回采 ， 对小 面剩 余 块 段 实施 并
２ １ 年第 ９ ００ 期
中州 煤 炭
总第 １７ ７ 期
采 空 区封 闭 堵 漏 风 及 防 自燃 技 术
张 新 生 ， 全 贵 ， 继 生 ， 永 福 李 张 刘
（ 煤 集 团公 司 米 村 煤 矿 ， 南 新 密 郑 河 ４ ２９ ５ ３ ４）
摘 要 ： 对 米 村 煤 矿 ２ ０ ５ － 面 存 在 严 重 的 采 空 区漏 风 及 自然 发 火 隐 患 问题 ， 合 现场 多方 论 证 ， 终 通 针 ６ ０ １ｓ 作 结 最 过 Ｒ Ｌ泥 灰 疏 松 剂 的使 用 和 采 空 区封 闭堵 漏风 及 防 发 火 技 术 的 综 合 运 用 ， 断 了采 空 区漏 风 通 道 ， 除 了 Ｃ 切 根 煤 炭 自燃 的 条 件 ， 绝 了 自然 发 火 事 故 的发 生 。 杜
ｃ ｍｂ ｔｏ ｃ ｉ ｎｔ ． ｏ ｕｓｉ ｎ ａ ｃ ｄｅ ｓ
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ： ｉ—ｅ ｋ ｇ ｌｃｋｎｇ；ｐｏ ｔｎｅ ｕｓｃ ｍｂｕ ｔｏ ｇ ｂ ａ ｒｌａ ａ ｅ ｂ ｏ ｉ ｓ ｎａ ｏ ｏ ｓｉｎ； ｏ
防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用
收稿日期:1996-05-15*煤炭工业部重点项目第21卷第6期1996年 12月煤 炭 学 报JOU RNAL OF CHINA COAL SOCIET YV o l.21 N o.6Dec.1996防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用*刘英学 唐海清 邹声华 施式亮(湘潭矿业学院)摘要 为防止采空区因漏风而导致遗煤自燃,经计算机模拟与现场实施研究,定期在采空区“U ”形漏风带构筑隔漏风墙,能明显地造成采空区内漏风量及漏风范围跳跃式骤减,扩大不自燃区范围,有效地杜绝了采空区遗煤自燃与瓦斯爆炸灾害.经六枝矿务局木岗矿两年多实施,减少灾害经济损失300多万元.该措施还具有施工简便、成本较低等特点,很适合于经济较不发达、井下条件复杂的突出易燃矿井应用.关键词 “U ”形漏风带 采空区自燃 减漏风措施 中图分类号 TD745贵州省六枝矿区木岗矿,其矿井地质条件复杂,顶板破碎易冒落,机械化程度低,是开采瓦斯突出、自燃严重的煤层,采煤工作面月进度仅为15～20m.采煤工作面自燃发火期一般为40d 左右,最短的仅为17d.矿井自1971年建井以来,共发生自燃80起,其中采煤工作面自燃49次,占61.25%,至1992年底已开采的38个采煤工作面,发生过自燃的采煤工作面为26个,占68.42%,部分采煤工作面因自燃引起瓦斯爆炸,造成人员伤亡和巨大经济损失.长期以来,六枝矿区对采场自燃与瓦斯爆炸防治工作十分重视,相继采用均压通风和黄泥灌浆等措施.但木岗矿采煤工作面瓦斯涌出量大,均压通风措施实施极复杂.又因六枝矿区粘土贫乏,黄泥灌浆成本高、致使制浆浓度常达不到要求,难以有效地抑制自燃.为此,矿井只好采用多开切眼方法,工作面每推一段时间,便封闭后方采空区,搬到前一开切眼,同时仍坚持随采随灌.这一方法虽取得一些效果,但存在3个问题: 回采面频繁搬家,贻误生产时机; 大大增加搬家费用; 大大增加可采储量损失,缩短采煤工作面、矿井服务年限.为解决这些问题,并有效地杜绝采空区自燃及瓦斯爆炸,我们采用综合治理方法,即减漏风技术措施,成功地达到了预期效果.1 减漏风措施的作用机理1.1 采空区漏风通道的分布与特点从空气流动动力学观点[1]看,回采工作面与其后的采空区是一个充满流动气体的复杂空间,可分成两部分:一部分是切顶线前包括采煤工作面,进、回风顺槽等用于进行生产活动的空间,其风流是可控制的;另一部分是切顶线后充满填充物或陷落岩石的采空区空间,其风流是非控制性的.两空间紧紧相邻,不可避免存在漏风联系,只要采煤工作面有风流通过,采空区内陷落岩石的孔隙与裂隙中的气体就必然处于流动状态,但因陷落的岩石的堆积状态和压实程度不同,形成的孔隙率及裂隙的形状、大小与连通性各不相同[2].在采空区内原上下顺槽及开切眼处,放顶冒落的矸石较难充满压实,而形成“U ”形漏风带,构成采空区中部区域漏风的源汇.根据多孔介质滤流场理论[3],运用计算机进行模拟解算,得出采区漏风分布,如图1所示.显然,采空区内的漏风通道的漏风量大小不一,即可分为能自燃与不能自燃两类漏风通道.不能自燃漏风通道还可分为不自燃大漏风通道与不自燃小漏风通道.图1 采空区漏风区划分F ig.1 Classification o f air leakag e areas in the g oaf 研究认为,采空区内漏风通道按其所处部位及漏风量大小,可划分为“U ”形漏风区与中部漏风区,中部漏风沿采煤工作面推进方向又分为大、中、小3个漏风区,见图1.所谓大漏风区,其漏风量大,散热速度大于产热速度,区内以不自燃大漏风通道为主;中漏风区的漏风量不大也不小,故多以能自燃的漏风通道为主;小漏风区漏风量微小,即以不自燃小漏风通道为主.在“U ”形漏风区内,以能自燃漏风通道为主,区内不仅漏风量适于自燃,且持续时间较长,为中部区域漏风源汇,故为防治采空区自燃的重要区域.1.2 减漏风措施的作用机理由于采空区内的“U ”形漏风带,以能自燃的漏风通道为主,漏风持续时间长,不仅自身自燃危险图3 砌墙后采空区漏风区划分 F ig.3 D ivision of air leakag e areas in the g oa f afterbuilding of sto pping s against air leakag e性严重,而且是采空区中部各漏风区漏风的源与汇,直接决定着采空区中部的漏风量与自燃分区.可以设想在“U ”形漏风带进、回风侧增加风阻,在工作面相同的风压差条件下,漏风量必然骤减,原为自燃的漏风通道将有相当的部分转变为不自燃漏风通道,从而大大缩小中漏风区的易自燃范围.经研究确定,在“U ”形漏风带起始端构筑隔漏风墙,具有增阻减漏作用.对于倾斜煤层回采工作面,如图2所示[1],当认为坐标YZ 方向风压变化可忽略不计时,描述采空区内气体流动问题的拉普拉斯方程,可记为 2H X2=0 (X 1≤X ≤X 2),(1) H (X 1)=H 1,(2) -K h Hn X =X 2=Q ,(3)式中,H 为沿X 方向坐标点风压,Pa;K 为采空区透气性系数;h 为回采工作面采高,m ;Q 为进风侧单位横向宽度风量,m 3/m in.运用计算机解算上式可知,采空区漏风影响范围及漏风量大小与回采工作面倾斜长度成正比.显然,在采空区沿切顶线上、下两端构筑隔漏风墙,还具有缩短回采工作面斜长的作用,即可减少往采空区的漏风量和漏风范围(图3),从而达到防止采空区遗煤自631第6期刘英学等:防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用燃的作用.2 减漏风措施的现场实施与效果考察2.1 减漏风措施的现场实施根据现场实际条件,课题组设计在采空区沿切顶线下端,构筑长8～10m,宽1.2～1.5m,高1.6～1.8 m的可塑性隔漏风墙,材料为袋装粘土和碎矸石,墙间距为20～30m,每次垒砌时间都力争安排在8 00班,课题组成员现场指导施工.2.2 减漏风措施实施效果的考察研究期先后在木岗矿对4个回采工作面实施了上述措施,都收到很好的效果.如1175回采工作面位于矿井北翼,开采的煤层瓦斯压力大,瓦斯含量高,其机巷在掘进过程中多处发生瓦斯突出,致使巷道出现几处大面积空顶.回采时采煤工作面绝对瓦斯涌出量达4.5～6.5m3/m in,供风量也较大,是该矿自燃危险性最严重的回采工作面.1993-09-29在回采工作面推进50m时,在“U”形漏风区进风侧砌垒了第1道隔漏风墙,长9m,高1.8m,宽1.3m.为考察其作用效果,沿采面及上、下顺槽设置了1～5号测点,见图3.并在隔漏风墙构筑前后,分别测定瓦斯浓度、风量Q、计算瓦斯涌出量Q w、有效风量与漏风量,见表1.表1 考察数据统计Table1 Statistics of air quantity and gas emission m3/min 测 试 日 期1号点 Q Q w 2号点 Q Q w 3号点 Q Q w 4号点 Q Q w 5号点 Q Q w 砌隔漏风墙前砌隔漏风墙后1992-09-18 360 0.36 310 0.62 301 1.92 336 3.36 369 5.88 1992-09-22 3660.293120.45304 1.70343 3.94378 6.20 1992-09-263700.303250.65318 1.91356 3.74386 6.37 1992-09-283650.3653190.64314 1.88352 3.87380 6.27 1992-09-293650.3653130.47306 1.71347 3.99378 6.43 1992-09-304420.3544240.84420 1.89418 3.14448 4.93 1992-10-014450.3584250.64416 1.66420 3.02452 4.97 1992-10-024380.2634200.63408 1.63416 3.24446 5.00 1992-10-054340.1744120.82407 1.63410 3.28441 5.03 1992-10-0840703960.79394 1.58402 3.08414 4.76 1992-10-1041204000.72396 1.50406 3.25422 4.94 1992-10-124140.0414010.80398 1.59406 3.25423 5.08 1992-10-1441904020.80398 1.67408 3.10426 5.03 1992-10-1841003960.79390 1.72410 3.32416 4.99 从表1中不难看出,隔漏风墙具有以下作用:(1)较大幅度减少了采空区的漏风量 进风段1点与3点相比,垒砌隔漏风墙前漏风量为51～62m3/ min,平均为56.5m3/min,砌墙后降为13～30m3/m in,平均为21.5m3/min,减少漏风率达61.9%.(2)较大幅度提高了采煤工作面有效风量 进风段3点与1点有效风量比值,垒砌墙前为83.06%～86.03%,平均为84.55%,砌墙后提高到93.15%～96.81%,平均为94.98%. (3)较大幅度降低了采场瓦斯涌出量 据对位于回风巷5号点测算,砌墙前采场绝对瓦斯涌出量为5.88～6.43m3/min,平均为6.16m3/m in,砌墙后为4.76～5.08m3/m in,平均为4.92m3/m in,平均下降20.2%.632煤 炭 学 报 1996年第21卷 考察结果显示,采用构筑可塑性隔漏风墙这种减漏风措施,对防止采空区自燃有明显的效果,同时说明前述的计算机模拟分析理论是正确的.此外,这种方法施工简便、成本低、深受现场欢迎.1175回采工作面在经历379d 的回采期间,共推进292m,至1994-07-29结束,先后共构筑7道隔漏风墙,一直未发生自燃事故,安全采出煤炭78585t,与过去同类回采工作面相比,节省采煤工作面搬家费5000元,少浪费煤炭资源1万多吨,与1990～1991年相同生产期相比,因杜绝了自燃与瓦斯爆炸,减少灾害经济损失300万元,并创造该矿易燃回采工作面不发火的最长时间记录.3 结 论(1)计算机对采空区漏风滤流场模拟结果是正确的,采空区内漏风对自燃的影响,可按前述4区划分.“U ”形漏风区不仅存在,而且持续时间长,决定着采空区中部的漏风范围与漏风量,是防治自燃的重点.(2)增加“U ”形漏风区的风阻,可使采空区内漏风范围及漏风量骤减,本项目研究的减漏风措施对此有明显的作用.(3)本措施实施时,必须按要求定期施工,并保证其稳固性与严密性,使每一道墙,都能促使采空区内漏风范围与漏风量跳跃式地骤减一次,以达到防止自燃的目的.(4)本措施既可为独立防治自燃措施,亦可与其它措施结合使用.有机结合,效果更佳.(5)本项目研究的减漏风措施,防治自燃机理简单,施工方便,成本低,很适于经济不很发达,煤层条件复杂的易燃易爆矿井. 本文是湘潭矿业学院、六枝矿务局和贵州煤炭研究所3家合作的研究成果.在此对付出辛勤工作的全组成员和对此项目研究给予关心、支持的各级领导和同志们表示由衷的谢意.参 考 文 献1 黄伯轩编著.采场通风与防火.北京:煤炭工业出版社,19922 任德惠,丁 琨主编.高沼易燃煤层无煤柱开采.北京:煤炭工业出版社,19883 贝尔J 著.多孔介质流体动力学.孙讷正译.北京:中国建筑工业出版社,19834 王省身主编.矿井灾害防治与技术.徐州:中国矿业学院出版社,19865 陈宝明,王补宣,方肇洪.多孔介质自然对流中温度梯度与浓度梯度的相互耦合.工程热物理学报,1995,16(2):210～214作 者 简 介刘英学,男,41岁,副教授.1982年毕业于焦作矿业学院.现从事通风与安全工程专业的教学与科研工作.已获得3项研究成果,发表了“矿井通风总风阻计算式的修正”、“矿井瓦斯涌出量预测方法的研究”等论文14篇.湖南省湘潭市湘潭矿业学院资工系,邮政编码:411201.唐海清,男,65岁,教授.1953年毕业于中国矿业学院.一直从事矿山通风与安全工程专业的教学与科研工作,出版专著《矿井风网动坐标解法及其应用》,在《煤炭学报》等刊物上发表论文近40篇.湖南省湘潭市湘潭矿业学院,邮政编码:411201.633第6期刘英学等:防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用634煤 炭 学 报 1996年第21卷STUDY AND APPLICATION OF MEASURES FOR PREVENTION OF SPONTANEOUS COMBUSTION OF COAL IN GOAFINDUCED BY AIR LEAKAGELiu Yingx ue T ang Haiqing Zou shenghua Shi Shiliang(X iang tan M ining Institute) Abstract Based on computer simulatio n and site ex perience air stoppings w ere built perio dically in a U shape air leakag e ar ea in the go af to prevent spontaneous ig nition of coal,w hich reduced rem arkably the quantity and extent of air leakag e in the mined out area,and the ex tent of non-spontaneo us co mbus-tio n area expanded,w hich pr evented effectively the r isk of spontaneous ig nition and g as ex plosio n.Appli-cation o f this m ethod in M ug ang M ine,Liuzhi Bureau for mo re than tw o y ears reduced the eco no mic lo ss by o ver3million Yuan RM B.This m ethod is characterized by simple operation,low cost,etc.It is suit-able for mines in under dev elo ped area and for mines w ith com plicated co nditions and w ith proneness of spontaneous ig nition. U shape air leakage area,spo ntaneous com bustion in the m ined out area,measure against Keywordsair leakag e欢迎订阅《煤》《煤》是煤炭工业部主管、潞安矿务局主办的实用性煤炭技术类科技期刊,面向全国发行,是您学习、工作的知音和朋友,是您开启煤炭科学知识宝库的助力器.《煤》常设10个栏目:特约专稿、高产高效、理论研究、问题探讨、实用技术、成果应用、国外技术、信息窗、煤海骄子、服务卡.《煤》适读范围:从事煤炭生产、建设、科研、设计、制造、教学及经营管理方面的各类读者.国际标准刊号:ISSN1005-2798国内统一刊号:CN14-1171/T1地址:山西省襄垣县潞安矿务局电话:(0355)5921859,5922114邮政编码:046204 定价:3元/册,全年18元(包括邮资)邮发代号:22-114 联系人:宋建勋有意征订者,请来电与我刊联系,我们将为您提供一流的服务.。
采空区自然发火原因分析及预防
采空区漏风路线示意图 3 采场开切眼、两顺高顶煤帮等地点存在 高温发火隐患，没有采取措施进行处理而进入 采空区。 ⑴采场开切眼附近顶底板煤暴露时间较 长，同时工作面在备采、安装期间采场一般配风
采空区浮煤易自燃区域分布示意图
-134- 中国新技术新产品
工业技术
中国新技术新产品 2009 NO.11
China New Technologies and Products
项泡沫等措施，有效的抑制了煤层自然发 ห้องสมุดไป่ตู้的发展，避免了采场回采后切眼盲巷煤层进 入采空区进一步氧化造成自然发火的事故发 生。
⑵采场运、回顺由其是入风道硬帮煤柱，因 受采场动压作用产生裂隙，透气性增强可吸附 大量氧气，易造成初期氧化升温，如果在进入采 空区之前不能及时发现并采取有效措施进行处 理，含有大量氧气并有较高温度的煤体进入采 空区后，在采空区环境中回很快氧化升温发生 自燃。我矿东一 701 备用采场回顺钻场煤壁、南 一 405 备面入风巷道底板裂隙，在备采期间发 生过煤体氧化升温现象。
浅谈集中供热的节能原理
张丽娟 （哈尔滨市拓展物业管理有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）
摘 要：集中供热就是以热水或蒸汽作为热媒，集中向一个具有多种热用户（供暖、通风、热水供应，生产工艺等热用户）的较大区域供应热能 的系统。当前，我国供热能源消费结构以热媒为主。为使国民经济持续稳定，协调发展，保持生态环境，必须节约使用能源，集中供热是节能的 重要途径。 关 键 词 ：集中供热；能源
中国新技术新产品 2009 NO.11 China New Technologies and Products 采空区自然发火原因分析及预防
工业技术
赵永明 安志刚 李天军 （1、铁法煤业集团公司安监局安培中心，辽宁 铁法 112700 2、铁法煤业集团公司大隆矿，辽宁 铁法 112700
减少采空区漏风规定
采空区施工煤泥隔离墙规定为了减少采煤工作面采空区漏风量，防止采空区漏风造成采煤工作面风流瓦斯超限，保障采煤工作面正常生产作业，特制定此规定。
一、隔离墙施工位置及时间1、上隅角垛砌煤泥隔离墙位置：采煤工作面（3103采煤工作面）回风侧最后一排支架尾梁后方至回风顺槽煤帮处。
下隅角垛砌煤泥隔离墙位置：采煤工作面（3601采煤工作面、3103采煤工作面）进风侧最后一排支架尾梁至运输顺槽煤帮处。
回风顺槽（通风联络巷以东采空区侧）垛砌煤泥隔离墙位置：采煤工作面（3601采煤工作面）回风顺槽与通风联络巷交叉点以东处。
2、施工时间：上、下隅角煤泥隔离墙施工时间为，每小班割煤前施工一道隔离墙。
回风顺槽（通风联络巷以东）煤泥隔离墙施工时间为，通风联络巷倒移完成后当班施工。
二、隔离墙施工工艺1、隔离墙墙体施工高度及长度根据现场情况而定，墙体厚度不小于1米（2个编织袋并列排放）。
2、采用编制袋装煤泥砌筑墙体，施工上隅角隔离墙时，必须由内向外、由下到上一层压一层地进行施工，且编制袋装煤矸石不得超过半袋，层与层之间必须压实，隔离墙与帮、顶搭接严实。
三、施工组织1、综采队负责隔离墙施工，瓦检员、安检员负责安全监管及质量监督。
2、综采队根据本规定及相关规定制定施工隔离墙安全技术措施。
通风区2016年4月5日三、隔离墙施工管理规定（1）施工隔离墙必须先向通风区和调度室汇报，隔离墙由综采队组负责施工，隔离墙施工高度及长度根据现场情况而定，厚度不小于1米，施工前将巷道底板平整，瓦检员和安检员进行监督。
（2）必须保证隔离墙施工质量，使用黄泥勾缝，保证隔离墙严密不漏风，施工隔离墙时严禁出现直角拐弯。
（3）施工隔离墙前，由瓦检员与公司调度联系，由调度室通知综采队组，切断采煤工作面及回风巷的所有非本质安全型电源，煤机、煤溜停电闭锁后，方可开始施工隔离墙。
（4）施工隔离墙期间，综采工作面不得出煤、拉架，闲杂人员不得在施工区域逗留，且必须撤出回风顺槽内的所有人员。
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收稿日期:1996-05-15*煤炭工业部重点项目第21卷第6期1996年 12月煤 炭 学 报JOU RNAL OF CHINA COAL SOCIET YV o l.21 N o.6Dec.1996防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用*刘英学 唐海清 邹声华 施式亮(湘潭矿业学院)摘要 为防止采空区因漏风而导致遗煤自燃,经计算机模拟与现场实施研究,定期在采空区“U ”形漏风带构筑隔漏风墙,能明显地造成采空区内漏风量及漏风范围跳跃式骤减,扩大不自燃区范围,有效地杜绝了采空区遗煤自燃与瓦斯爆炸灾害.经六枝矿务局木岗矿两年多实施,减少灾害经济损失300多万元.该措施还具有施工简便、成本较低等特点,很适合于经济较不发达、井下条件复杂的突出易燃矿井应用.关键词 “U ”形漏风带 采空区自燃 减漏风措施 中图分类号 TD745贵州省六枝矿区木岗矿,其矿井地质条件复杂,顶板破碎易冒落,机械化程度低,是开采瓦斯突出、自燃严重的煤层,采煤工作面月进度仅为15～20m.采煤工作面自燃发火期一般为40d 左右,最短的仅为17d.矿井自1971年建井以来,共发生自燃80起,其中采煤工作面自燃49次,占61.25%,至1992年底已开采的38个采煤工作面,发生过自燃的采煤工作面为26个,占68.42%,部分采煤工作面因自燃引起瓦斯爆炸,造成人员伤亡和巨大经济损失.长期以来,六枝矿区对采场自燃与瓦斯爆炸防治工作十分重视,相继采用均压通风和黄泥灌浆等措施.但木岗矿采煤工作面瓦斯涌出量大,均压通风措施实施极复杂.又因六枝矿区粘土贫乏,黄泥灌浆成本高、致使制浆浓度常达不到要求,难以有效地抑制自燃.为此,矿井只好采用多开切眼方法,工作面每推一段时间,便封闭后方采空区,搬到前一开切眼,同时仍坚持随采随灌.这一方法虽取得一些效果,但存在3个问题: 回采面频繁搬家,贻误生产时机; 大大增加搬家费用; 大大增加可采储量损失,缩短采煤工作面、矿井服务年限.为解决这些问题,并有效地杜绝采空区自燃及瓦斯爆炸,我们采用综合治理方法,即减漏风技术措施,成功地达到了预期效果.1 减漏风措施的作用机理1.1 采空区漏风通道的分布与特点从空气流动动力学观点[1]看,回采工作面与其后的采空区是一个充满流动气体的复杂空间,可分成两部分:一部分是切顶线前包括采煤工作面,进、回风顺槽等用于进行生产活动的空间,其风流是可控制的;另一部分是切顶线后充满填充物或陷落岩石的采空区空间,其风流是非控制性的.两空间紧紧相邻,不可避免存在漏风联系,只要采煤工作面有风流通过,采空区内陷落岩石的孔隙与裂隙中的气体就必然处于流动状态,但因陷落的岩石的堆积状态和压实程度不同,形成的孔隙率及裂隙的形状、大小与连通性各不相同[2].在采空区内原上下顺槽及开切眼处,放顶冒落的矸石较难充满压实,而形成“U ”形漏风带,构成采空区中部区域漏风的源汇.根据多孔介质滤流场理论[3],运用计算机进行模拟解算,得出采区漏风分布,如图1所示.显然,采空区内的漏风通道的漏风量大小不一,即可分为能自燃与不能自燃两类漏风通道.不能自燃漏风通道还可分为不自燃大漏风通道与不自燃小漏风通道.图1 采空区漏风区划分F ig.1 Classification o f air leakag e areas in the g oaf 研究认为,采空区内漏风通道按其所处部位及漏风量大小,可划分为“U ”形漏风区与中部漏风区,中部漏风沿采煤工作面推进方向又分为大、中、小3个漏风区,见图1.所谓大漏风区,其漏风量大,散热速度大于产热速度,区内以不自燃大漏风通道为主;中漏风区的漏风量不大也不小,故多以能自燃的漏风通道为主;小漏风区漏风量微小,即以不自燃小漏风通道为主.在“U ”形漏风区内,以能自燃漏风通道为主,区内不仅漏风量适于自燃,且持续时间较长,为中部区域漏风源汇,故为防治采空区自燃的重要区域.1.2 减漏风措施的作用机理由于采空区内的“U ”形漏风带,以能自燃的漏风通道为主,漏风持续时间长,不仅自身自燃危险图3 砌墙后采空区漏风区划分 F ig.3 D ivision of air leakag e areas in the g oa f afterbuilding of sto pping s against air leakag e性严重,而且是采空区中部各漏风区漏风的源与汇,直接决定着采空区中部的漏风量与自燃分区.可以设想在“U ”形漏风带进、回风侧增加风阻,在工作面相同的风压差条件下,漏风量必然骤减,原为自燃的漏风通道将有相当的部分转变为不自燃漏风通道,从而大大缩小中漏风区的易自燃范围.经研究确定,在“U ”形漏风带起始端构筑隔漏风墙,具有增阻减漏作用.对于倾斜煤层回采工作面,如图2所示[1],当认为坐标YZ 方向风压变化可忽略不计时,描述采空区内气体流动问题的拉普拉斯方程,可记为 2H X2=0 (X 1≤X ≤X 2),(1) H (X 1)=H 1,(2) -K h Hn X =X 2=Q ,(3)式中,H 为沿X 方向坐标点风压,Pa;K 为采空区透气性系数;h 为回采工作面采高,m ;Q 为进风侧单位横向宽度风量,m 3/m in.运用计算机解算上式可知,采空区漏风影响范围及漏风量大小与回采工作面倾斜长度成正比.显然,在采空区沿切顶线上、下两端构筑隔漏风墙,还具有缩短回采工作面斜长的作用,即可减少往采空区的漏风量和漏风范围(图3),从而达到防止采空区遗煤自631第6期刘英学等:防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用燃的作用.2 减漏风措施的现场实施与效果考察2.1 减漏风措施的现场实施根据现场实际条件,课题组设计在采空区沿切顶线下端,构筑长8～10m,宽1.2～1.5m,高1.6～1.8 m的可塑性隔漏风墙,材料为袋装粘土和碎矸石,墙间距为20～30m,每次垒砌时间都力争安排在8 00班,课题组成员现场指导施工.2.2 减漏风措施实施效果的考察研究期先后在木岗矿对4个回采工作面实施了上述措施,都收到很好的效果.如1175回采工作面位于矿井北翼,开采的煤层瓦斯压力大,瓦斯含量高,其机巷在掘进过程中多处发生瓦斯突出,致使巷道出现几处大面积空顶.回采时采煤工作面绝对瓦斯涌出量达4.5～6.5m3/m in,供风量也较大,是该矿自燃危险性最严重的回采工作面.1993-09-29在回采工作面推进50m时,在“U”形漏风区进风侧砌垒了第1道隔漏风墙,长9m,高1.8m,宽1.3m.为考察其作用效果,沿采面及上、下顺槽设置了1～5号测点,见图3.并在隔漏风墙构筑前后,分别测定瓦斯浓度、风量Q、计算瓦斯涌出量Q w、有效风量与漏风量,见表1.表1 考察数据统计Table1 Statistics of air quantity and gas emission m3/min 测 试 日 期1号点 Q Q w 2号点 Q Q w 3号点 Q Q w 4号点 Q Q w 5号点 Q Q w 砌隔漏风墙前砌隔漏风墙后1992-09-18 360 0.36 310 0.62 301 1.92 336 3.36 369 5.88 1992-09-22 3660.293120.45304 1.70343 3.94378 6.20 1992-09-263700.303250.65318 1.91356 3.74386 6.37 1992-09-283650.3653190.64314 1.88352 3.87380 6.27 1992-09-293650.3653130.47306 1.71347 3.99378 6.43 1992-09-304420.3544240.84420 1.89418 3.14448 4.93 1992-10-014450.3584250.64416 1.66420 3.02452 4.97 1992-10-024380.2634200.63408 1.63416 3.24446 5.00 1992-10-054340.1744120.82407 1.63410 3.28441 5.03 1992-10-0840703960.79394 1.58402 3.08414 4.76 1992-10-1041204000.72396 1.50406 3.25422 4.94 1992-10-124140.0414010.80398 1.59406 3.25423 5.08 1992-10-1441904020.80398 1.67408 3.10426 5.03 1992-10-1841003960.79390 1.72410 3.32416 4.99 从表1中不难看出,隔漏风墙具有以下作用:(1)较大幅度减少了采空区的漏风量 进风段1点与3点相比,垒砌隔漏风墙前漏风量为51～62m3/ min,平均为56.5m3/min,砌墙后降为13～30m3/m in,平均为21.5m3/min,减少漏风率达61.9%.(2)较大幅度提高了采煤工作面有效风量 进风段3点与1点有效风量比值,垒砌墙前为83.06%～86.03%,平均为84.55%,砌墙后提高到93.15%～96.81%,平均为94.98%. (3)较大幅度降低了采场瓦斯涌出量 据对位于回风巷5号点测算,砌墙前采场绝对瓦斯涌出量为5.88～6.43m3/min,平均为6.16m3/m in,砌墙后为4.76～5.08m3/m in,平均为4.92m3/m in,平均下降20.2%.632煤 炭 学 报 1996年第21卷 考察结果显示,采用构筑可塑性隔漏风墙这种减漏风措施,对防止采空区自燃有明显的效果,同时说明前述的计算机模拟分析理论是正确的.此外,这种方法施工简便、成本低、深受现场欢迎.1175回采工作面在经历379d 的回采期间,共推进292m,至1994-07-29结束,先后共构筑7道隔漏风墙,一直未发生自燃事故,安全采出煤炭78585t,与过去同类回采工作面相比,节省采煤工作面搬家费5000元,少浪费煤炭资源1万多吨,与1990～1991年相同生产期相比,因杜绝了自燃与瓦斯爆炸,减少灾害经济损失300万元,并创造该矿易燃回采工作面不发火的最长时间记录.3 结 论(1)计算机对采空区漏风滤流场模拟结果是正确的,采空区内漏风对自燃的影响,可按前述4区划分.“U ”形漏风区不仅存在,而且持续时间长,决定着采空区中部的漏风范围与漏风量,是防治自燃的重点.(2)增加“U ”形漏风区的风阻,可使采空区内漏风范围及漏风量骤减,本项目研究的减漏风措施对此有明显的作用.(3)本措施实施时,必须按要求定期施工,并保证其稳固性与严密性,使每一道墙,都能促使采空区内漏风范围与漏风量跳跃式地骤减一次,以达到防止自燃的目的.(4)本措施既可为独立防治自燃措施,亦可与其它措施结合使用.有机结合,效果更佳.(5)本项目研究的减漏风措施,防治自燃机理简单,施工方便,成本低,很适于经济不很发达,煤层条件复杂的易燃易爆矿井. 本文是湘潭矿业学院、六枝矿务局和贵州煤炭研究所3家合作的研究成果.在此对付出辛勤工作的全组成员和对此项目研究给予关心、支持的各级领导和同志们表示由衷的谢意.参 考 文 献1 黄伯轩编著.采场通风与防火.北京:煤炭工业出版社,19922 任德惠,丁 琨主编.高沼易燃煤层无煤柱开采.北京:煤炭工业出版社,19883 贝尔J 著.多孔介质流体动力学.孙讷正译.北京:中国建筑工业出版社,19834 王省身主编.矿井灾害防治与技术.徐州:中国矿业学院出版社,19865 陈宝明,王补宣,方肇洪.多孔介质自然对流中温度梯度与浓度梯度的相互耦合.工程热物理学报,1995,16(2):210～214作 者 简 介刘英学,男,41岁,副教授.1982年毕业于焦作矿业学院.现从事通风与安全工程专业的教学与科研工作.已获得3项研究成果,发表了“矿井通风总风阻计算式的修正”、“矿井瓦斯涌出量预测方法的研究”等论文14篇.湖南省湘潭市湘潭矿业学院资工系,邮政编码:411201.唐海清,男,65岁,教授.1953年毕业于中国矿业学院.一直从事矿山通风与安全工程专业的教学与科研工作,出版专著《矿井风网动坐标解法及其应用》,在《煤炭学报》等刊物上发表论文近40篇.湖南省湘潭市湘潭矿业学院,邮政编码:411201.633第6期刘英学等:防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用634煤 炭 学 报 1996年第21卷STUDY AND APPLICATION OF MEASURES FOR PREVENTION OF SPONTANEOUS COMBUSTION OF COAL IN GOAFINDUCED BY AIR LEAKAGELiu Yingx ue T ang Haiqing Zou shenghua Shi Shiliang(X iang tan M ining Institute) Abstract Based on computer simulatio n and site ex perience air stoppings w ere built perio dically in a U shape air leakag e ar ea in the go af to prevent spontaneous ig nition of coal,w hich reduced rem arkably the quantity and extent of air leakag e in the mined out area,and the ex tent of non-spontaneo us co mbus-tio n area expanded,w hich pr evented effectively the r isk of spontaneous ig nition and g as ex plosio n.Appli-cation o f this m ethod in M ug ang M ine,Liuzhi Bureau for mo re than tw o y ears reduced the eco no mic lo ss by o ver3million Yuan RM B.This m ethod is characterized by simple operation,low cost,etc.It is suit-able for mines in under dev elo ped area and for mines w ith com plicated co nditions and w ith proneness of spontaneous ig nition. U shape air leakage area,spo ntaneous com bustion in the m ined out area,measure against Keywordsair leakag e欢迎订阅《煤》《煤》是煤炭工业部主管、潞安矿务局主办的实用性煤炭技术类科技期刊,面向全国发行,是您学习、工作的知音和朋友,是您开启煤炭科学知识宝库的助力器.《煤》常设10个栏目:特约专稿、高产高效、理论研究、问题探讨、实用技术、成果应用、国外技术、信息窗、煤海骄子、服务卡.《煤》适读范围:从事煤炭生产、建设、科研、设计、制造、教学及经营管理方面的各类读者.国际标准刊号:ISSN1005-2798国内统一刊号:CN14-1171/T1地址:山西省襄垣县潞安矿务局电话:(0355)5921859,5922114邮政编码:046204 定价:3元/册,全年18元(包括邮资)邮发代号:22-114 联系人:宋建勋有意征订者,请来电与我刊联系,我们将为您提供一流的服务.。