俯采综放工作面自燃危害的防治.docx

欢迎光临安全人之家 https:/ 俯采综放工作面自燃危害的防治 1 概述 葛亭煤矿是 2001 年 1 月份投产的新矿井，设计生产能力 60 万 t/a， 矿井位于山省济宁市西北部， 可采储量 4290 万 t， 矿井服务年限 51a。 现开采的 3 层煤平均厚度 8.03m，属特低硫、特低磷、低灰、高发热 量、 结焦性能好的气煤。 首采工作面为 130 采区的 1301 采煤工作面， 埋藏深度为 240m，工作面走向长 150m，倾向长 900m，煤层倾角平 均 8，最大 21，回采方法为倾向长壁后退式俯采综放采煤法。 矿井通风方式为中央并列抽出式，主立井为提升兼回风，副立井进 风，矿井主要通风机为 BDK-62No.22 对旋式通风机，电机功率为 1102kW。 矿井实际进风量为 3800m3/min， 矿井有效风量率为 86%， 通风阻力为 810Pa。矿井相对瓦斯涌出量为 0.825m3/t，鉴定等级为 低瓦斯矿井；煤尘爆炸指数为 40.54%，具有煤尘爆炸性；最短自然 发火期为 34d，属自然发火矿井。 由于矿井煤炭自然发火期短，地压大，且回采方法为大倾角俯采， 给防治煤炭自燃带来了极困难。在 1301 工作面历次因故推采速度放 慢时， CO 浓度增多出现持续上升现象。 同时 1301 工作由于处于 F2、 F3 两大断层之间，受断层的影响，煤层中瓦斯中含量高，炮眼中瓦 斯浓度达到 25%左右， 在回采过程中工作面回风隅角易造成瓦斯积聚。 瓦斯和煤炭自燃两大隐患的同时存在， 给矿井安全生产带来了严重威 胁。矿井现装备 KJ95 安全监测系统一套；MK400 型井下移动膜分 离制氮系统一套； KSS200 束管色谱微机监测系统一套； 地面灌浆系 欢迎光临安全人之家 https:/ 统一套。 2 俯采综放面防治自燃危害的难点分析 （1）采空区丢煤自燃供氧条件好，俯采工作面由于其回采方向是由 高处向低处推采，采空区位于工作面上部。在回采过程中，进入采空 区的漏风风流在进风顺槽风流速压、 矿井负压和空气的自身升腾力作 用下，空气进入采空区的深度较仰采面要大，且俯采工作面的采空区 不宜积水,空气干燥, 使采空区内的丢煤容易进行氧化反应。 （2）采空区丢煤自燃积聚热量条件好，俯采工作面采空区内的丢煤 在氧化过程中生成的热量在其热膨胀和上升力的作用下， 易于积存在 采空区为煤炭自燃创造了条件。 （3）采空区灌浆措施不易实施，在进行采空区灌浆时，其灌浆量一 旦大于采空区承受能力，就会发生泥浆淹面事故。即使进行采空承受 力，就会发生泥浆淹面事故。即使进行采空区灌浆，其泥浆也是只覆 盖采空区底板小范围的丢煤， 采空区大量的顶板落煤得不到泥浆覆盖。 3 俯采综放面防止自然危害的综合治理措施 俯采综放面防止煤炭自燃是当前摆在“一通三防”工作的难点，如果 措施不利就会在回采过程中出现煤炭自燃或自燃征兆， 给矿井正常生 产带来极大威胁， 特别是在煤层中瓦斯含量大， 采空区瓦斯浓度高 （达 7%左右） ，积存量大，一旦采空区出现高温点或自然发火点，将可能 引起瓦斯爆炸事故， 给矿井安全造成不可估量的经济损失和人员伤亡。 因此在既有煤炭自燃倾向性，又有瓦斯大量存在的情况下，采取综合 治理措施显得尤为重要。 欢迎光临安全人之家 https:/ （1）无腐蚀性硅谷酸镁凝胶阻化剂的研制与应用。葛亭煤矿自行研 制的白色无腐蚀性硅酸镁凝胶阻化剂主要用于采煤工作面开切眼、 回 采巷道、风量小的人行巷道。采空区煤柱巷道等地点，暴露煤炭的覆 盖阻化和临近采空区煤柱裂隙的漏风封堵， 主要防止暴露在空气中的 煤炭在风量小，而供氧充足的情况下煤炭氧化产生热量积聚，造成煤 炭自燃事故。硅酸盐胶状阻化剂是由硅酸盐主剂+硅酸镁+促凝剂+水 胶状阻化剂组成。主要功能和作用为：有色，在喷洒过程中易于 控制喷洒的范围和均匀度。成胶速度可根据喷洒设备的流量和压 力自行配置， 使从喷洒设备中喷出的阻化剂在喷到煤炭表面上时成胶。 胶状体均匀、无毒、味小。固水时间长：由于胶状阻化剂内部 90%左右为水分，在主剂和辅助保水剂的作用下水分不宜脱水，通过 实验，胶状阻化剂的固水时间在 3560 之间。吸热降温好：胶状 阻化剂在成胶过程中伴有吸热效应，喷洒到煤炭上后能吸收热量，特 别是喷洒到开切眼和采空区时，能大量吸收煤炭氧化而产生的热量， 使采空区温度降低，杜绝热量积聚。封堵漏风作用好，在回采临 近采空区采煤工作面时，当工作面压力增大时，沿空煤柱势必出现裂 隙漏风，此时将胶状阻化剂喷洒到煤柱顶帮上，由于胶状阻化剂为可 流动的胶状体，在漏风压力下会封堵到这些裂隙上，起到封堵漏风的 作用。 （2）构筑防止采空区漏风阻燃墙。采空区发生煤炭自燃是由于采空 区丢煤在有连续供氧的条件、持续的储热环境下造成