不易自燃煤层采煤工作面特殊时期防灭火综合治理技术实用版

YF-ED-J8421

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不易自燃煤层采煤工作面特殊时期防灭火综合治理

技术实用版

Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

不易自燃煤层采煤工作面特殊时期防灭火综合治理技术实用版

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1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1.８m，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.20xx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20xx 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2．1工作面特殊时期自燃发火隐患

56211工作面于20xx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。20xx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%，20xx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20xx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

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Φ5mm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