液态二氧化碳防灭火技术在徐庄矿7139（2）工作面的应用.docx

液态二氧化碳防灭火技术在徐庄矿液态二氧化碳防灭火技术在徐庄矿 71397139（2 2）工作面）工作面的应用的应用摘 要:徐庄矿 7139(2)工作面为下分层开采，上分层开采时由于断层原因，采空区内留有大量遗煤，下分层工作面形成后，因上、下分层间存在漏风通道，导致 7139 工作面上分层采空区内发生煤炭自燃。本文从分析导致自然发火的主、次要原因入手，认真总结、研究了该面灭火措施。该面首先从封闭火区，切断火区供氧，减小火区范围入手，然后向发火区域压注液态 co2 进行灭火，并严密监测，最终使火源熄灭，恢复正常生产。关键词：自然发火 封闭 灭火 压注 监测 效果分析1 7139（2）工作面概况7139（2）工作面上部为 7137 采空区，下部为 F15 断层和 7198 工作面。工作面走向长 446m，倾斜长 130m，工作面可采面积 60964m2，地质储量 20.3 万吨，按 93%回采率计算，可采储量为 18.9 万吨。工作面内沿走向方向共布置二条主要巷道，巷道为架棚支护，材料道位于东五轨道一甩道，全长 481 米；溜子道位于东五下口与东五平皮带相通，全长 502 米；切眼长 137 米。回采范围内煤层基本为单斜构造，煤层产状：3471223，浅部倾角较小，深部倾角较大。溜子道 6 号点附近由于断层影响，地层角度较大。两道及切眼工揭露 8 条断层，最大落差 H=1.5m，皆为正断层。据上分层回采资料，面内发育 8 条正断层，最大落差 H=4.0m。水文地质方面:工作面水文地质条件简单，顶部上分层已先期回采完毕，局部老塘少量积水在工作面掘进过程中已经放出，预计工作面回采时老塘涌水量小于 5m3/h。该工作面煤层瓦斯含量低，煤尘为强爆炸性。7139（2）工作面自 2010 年 1 月形成后进行了封闭备用。2010 年5 月工作面启封，开始安装准备，至 2010 年 12 底该工作面已基本安装完毕（煤机未安装），形成了生产系统。2 工作面发火原因分析、发火地点判断及处理过程.发火原因分析a.上分层采空区由于断层原因存留了大量煤炭是导致发火的根本原因上分层工作面由于受到两条断层（落差分别为 2.4 和 2 米）影响，造成上分层采空区内丢失大量的煤炭。由于下分层工作面与上部采空区存在漏风通道，没有及时进行堵漏，加快了采空区内遗煤氧化进程，是导致工作面发火的根本原因。b.下分层与上分层采空区存在漏风通道，上分层采空区通过上分层巷道与 7198 采空区相互连通形成漏风通道是导致工作面发火的重要原因之一由于工作面为下分层，使得本身下分层巷道与上分层采空区之间存在漏风通道，（由于上下巷同时喷浆工作量非常大，着火前下巷顶部喷浆段仅仅完成了 180 米）造成向上部采空区漏风；同时由于下部为 7198 采空区，通过上分层巷道（封闭墙体可能由于压力作用压裂损坏），极易造成与下部 7198 老空区相通，形成串联漏风通道，加大采空区漏风导致上分层遗煤发火的重要原因之一。由于向上部采空区漏风，致使无法从下分层巷道观测出异常现象，也是导致煤炭自燃未能及时采取控制措施的重要原因。c.上分层开切眼在回采结束后没有进行大量注浆，造成采空区的遗煤呈分散状态，未实现与氧的有效隔离，也是导致煤炭自燃的重要原因。d. 煤层自然发火期较短是导致上分层采空区遗煤自燃的客观原因徐庄煤矿煤层易自然发火，发火期一般为 5-7 个月，最短发火期不到一个月，由于该工作面安装时间较长，使得上部遗煤长期处于缓慢氧化状态，从而导致遗煤氧化，发生自燃。e. 工作面安装过程中替棚作业破坏了下分层的再生顶板，造成漏风加大，从而也加速了采空区遗煤氧化、自然发火进程。.7139 工作面自燃点判断经过分析研究，认为 7139（2）工作面自燃点有 2 处，它们分别是开切眼下口顶煤段和工作面 20#架附近上分层采空区由于断层原因遗留浮煤段。a. 开切眼下口顶煤段由于上下分层巷道内错，造成开切眼下口存有大量顶煤（呈三角分布），受压力影响造成顶煤破碎，从而导致煤炭自燃。b. 工作面 20#架附近上分层采空区由于断层原因遗留浮煤段距开切眼下口向上 28 米段为一落差 2.4 米的断层，造成上分层采空区内在断层区域处遗留有一定量的煤炭，并且呈堆积破碎状态，从而导致煤炭自燃。c. 自燃征兆突然性的判断该工作面在有烟雾冒出前一天，工作面防火人员进行巡视时，没有发现煤层自燃的明显征兆（挂汗和煤焦油味等），至 29 日中班发现时，工作面下巷已经有大量烟雾。出现这种突然性情况，初步分析有 2个方面的因素：a.由于工作面存在漏风通道，且是向上部采空区漏风，从而掩盖了自燃点的某些征兆，以至于在煤炭自燃初期没有及时发现。b.由于顶煤缓慢氧化，以至形成燃烧，最后导致架棚或支架顶部的背板等可燃性的支护材料发生燃烧，从而失去支护功能，使