新型灭火剂在治理复燃火区的应用.docx

新型灭火剂在治理复燃火区的应用新型灭火剂在治理复燃火区的应用1 矿井概况鸡西矿业集团二道河子煤矿于 1958 年投产，设计能力 78 万 t/a，经矿井改造，1981 年核定能力为 110 万 t/a。立井从 1995 年进入二水平生产，现有 3 个采煤队，10 个掘进队。矿井采用滋合式通风，其中三水平南风井主要通风机为 2K56-30 轴流风机 2 台（1 台备用），总排风量8 066m3min,负压为 2 740Pa，等级孔为 2.8m2,有效风量率为 88；矿井属高瓦斯矿井，相对瓦斯涌量 24.38 m3t,绝对瓦斯涌出量为 29.23m3min,CO2相对涌出量 6.77 m3t,绝对涌出量 8.12 m3min,煤尘爆炸指数3335，全矿共有 4 个可采煤层，年生产能力 100 万 t。2 火区治理情况此火区是 1997 年 7 月 18 日燃烧的火区。1997 年 7 月 18 日二道河子煤矿三水平三区 3#风道因电缆失爆引起火灾，火区位置在360m220m之间，过火巷道总长度 800 m。1998 年发展到 1 100m，经 1998 年到1999 年对火区投入资金 2 587 万元的综合治理，（后因资金紧张，停止治理），砌密闭 26 道，注水 5 600 m3，注土沙膨胀水泥 3 600 m3，使火区得到了有效控制，火区内 CO、温度逐渐降低，2 #密闭温度46，CO 为 0，8#密闭温度 30，CO 浓度为 8010-6。此参数已稳定2.5a，故确定火势已控制住，没有漫延发展趋势，详见图 1。图 1 3#火区局部平面图3 火区复燃状况由于火区下部 3#煤柱 2001 年开采造成采动影响，使封闭火区的 3#密闭在矿压作用下遭到损坏产生漏风，部分封闭火区密闭由于矿压作用产生变形及周围采后冒落不能进入人员进行检查修补，造成火区复燃。在 2002 年 7 月 20 日 6:30，南风井主要通风机司机发现风塔排风处出现黄烟，后经全面检查，确定为原封闭的 3#风道火区复燃起火，黄烟进入总排风井。经检测：火区与南风井连接口处温度 70，CO 浓度 360010-6，巷内温度 300以上，火焰漫延到连接口处。4 复燃火区治理（1）向火区注水。经 4d 连续向火区注水 120 m3/h，火区火势漫延得到控制，但因向火区所注水经火区后方密闭全部渗漏，使火区未能全部熄灭，火区与南风井联结处温度在 100以上，CO 居高不降，人员无法靠近，使巷道无法封堵。（2）向火区注 CO2。由地面南风井管路向火区注液体 CO2共 5t，转变气体 28 00m3，因塑料管路耐不了80的低温，致使管路中途冻裂CO2泄漏而无法注入火区。在井下三水平向火区注化肥、硫酸中和反应出 CO2BR（3）火区注泥浆。由地面南风井管路向火区注泥浆，连续20d 注入黄泥、白泥 200t，由于所注泥浆经火区后方密闭部分渗漏，因而没有改变火区状况。（4）火区注灭火剂。选用徐州意创化工科技有限公司生的 MEA 系列防灭火剂，由地面用管路向南风井火区巷口压注，其用意是将南风井火区巷口至火区里部 70m 巷道（原治理封闭火区时 70m 处砌筑一道密闭）用灭火剂充填满达到灭火目的，最次也能在火区巷道基处部位充填满封堵巷道达到灭火目的。实际 2d 注灭火剂（1t）200 m3，水和灭火剂的比例为：1:0.060.13。13d 注粘稠剂封堵剂（2t）加粉煤灰 200 m3，粉煤灰、水和粘稠剂比例为：1:10.51:0.040.12。共计充填 700 m3（火区巷道断面 7 m2）。最后一直压注封堵剂堆积至火区巷道棚梁位置，救护队员将南风井与火区巷联结处用料石水泥沙子将火区巷道砌筑封堵完毕。（5）火区封堵。火区复燃巷道充填封堵初战告捷后，新的问题紧接出现，9 月 13 日火区内余存的 CO 及高温，又沿原封密的 3#材料道串向三采区 2#总排风道，2#总排风道 CO 浓度 52010-6,温度达到 33，瓦斯 0.8，因而，火区治理又延续到封闭外围采区巷道。随即我们将残采三区提前报废，利用 2 个月时间将三区全面回撤，并将外围巷道砌筑 16 道密闭，10 月 31 日实现对复燃火区彻底封闭（见图 2）。图 2 二矿三水平 3#及三区封闭工程平面图5 复燃火区的治理效果5.1 火区全封闭各种参数的检测火区全封闭后，各参数见表 1表 3。表 1 南风井火区口封闭后地 点CO/10-6CH4/%温度/C南风井火区口（孔内）3 0003008#回风口1800.335三区总排5200.832表 2 三区全封闭后地 点CO/10-6CH4/%温度/C南风井火区口（孔内）2 0001008#回风口801.535三区总排（孔内）1 6001.534表 3 三区全封闭 10d 后至今地 点CO/10-