易燃厚煤层综放开采防灭火技术探讨
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易燃厚煤层综放工作面防灭火技术范文易燃厚煤层综放工作面是煤矿开采中的一种特殊工作面类型,由于煤层易燃,工作面火灾风险较高。
因此,开展综放工作面防灭火技术的研究和应用具有重要意义。
本文将对易燃厚煤层综放工作面防灭火技术进行探讨,以提高煤矿生产安全性。
一、防火预案制定1.制定科学合理的防火预案,明确防火责任人、信息报告和疏散逃生等方面的工作要求。
2.制定应急救援方案,建立灭火组织、救援队伍,确保火灾发生时能够迅速有效地开展灭火救援工作。
3.组织定期开展防火演习,提高人员对火灾的防范意识和应急处置能力。
二、气体灭火技术1.使用CO2灭火系统,将压缩CO2气体喷射到火源附近,形成低氧环境,使火焰熄灭。
同时,CO2具有不导电、不腐蚀、不留残留物的特点,可以有效地灭火。
2.使用FM200灭火系统,FM200是一种无色、无味、无毒的气体,具有高效、快速的灭火性能,可以在短时间内将火源附近的氧气浓度降低到灭火极限,达到灭火的效果。
三、泡沫灭火技术1.使用干粉泡沫灭火系统,将干粉和水混合形成泡沫喷射到火源附近,既能抑制火焰的燃烧,又能降低氧气浓度,达到灭火的效果。
2.使用高倍数泡沫灭火系统,通过机械或气动装置将空气泵入泡沫发生器,生成多孔、紧密、均匀的泡沫,将火源包裹起来,使其隔绝氧气,达到灭火的效果。
四、水雾灭火技术1.使用高压水雾灭火系统,通过高压水雾喷射到火源附近,水雾能够吸收大量的热能,迅速降低温度,灭火效果明显。
2.使用超细水雾灭火系统,利用超细水雾的大比表面积和强吸热特性,形成快速蒸发的雾气,从而吸热降温,达到灭火的效果。
五、监控系统技术1.安装火灾烟雾监测系统,通过监测工作面上空的烟雾浓度,及时发现火灾隐患,提前采取措施,防止火灾事故的发生。
2.安装温度监控系统,实时监测工作面的温度变化,以便及时调整火灾防控措施,防止火灾的扩散。
六、安全教育培训1.开展员工的安全教育培训,加强对火灾的认识和防范的意识,提高员工的自防自救能力。
易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术在煤矿开采中,易自然特厚煤层属于比较常见的一种类型,在煤矿开采作业中占据重要地位。
在易自燃特厚煤层开采过程中,综放面采空区作业属于重要任务,而在实际作业过程中,为能够使其安全性得到较好保障,应当对相关技术手段进行合理应用,其中防灭火技术就是比较重要的一种。
本文就易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术进行分析,以便使这一技术得以更好应用。
标签:易自燃特厚煤层;综放面采空区;防灭火技术在易自燃特厚煤层的开采过程中,综放面采空区作业属于十分重要的内容及组成部分,对于整个开发工作会产生重要影响。
在实际作业过程中,火灾的发生不但会影响正常作业,并且对于工作人员的生命安全会产生严重威胁,因而避免火灾的发生十分重要。
在综放面采空区作业中,相关工作人员应当对防灭火技术进行合理应用,以有效避免火灾发生,使其安全性能够得到更加理想的保障。
1 综放面采空区自然特点对于综放面采空区,可将其看作有机物及无机物通过混杂而形成的一种煤岩体,表现出多孔性特点。
在工作面开采完成之后,其顶板岩层会出现相继垮落情况,而采空区疏忽松散体,其中的空气渗流场、氧气浓度分布场以及温度场与煤物化过程会出现相互影响情况,表现出非稳态变化,导致采空区的自然发火过程比较复杂。
对于特厚煤层而言,在实际开采中往往表现出以下特点:第一,地质条件比较复杂,导致丢煤数量比较多,并且相对比较集中,这种情况的存在为采空区自燃的发生提升良好条件。
第二,在倾角较大的特厚煤层的综放面开采过程中,其孔隙率比较大,并且漏风比较严重。
同时,由于倾角比较大,顶板管理相对比较困难,煤体以及围岩会有大量裂隙出现,造成采空区充严比较困难,并且煤柱保留比较困难,漏风比较严重,这也很容易导致采空区自燃情况的发生。
第三,开采条件比较复杂,在实际作业过程中工作面推进速度比较慢。
在工作面不断推进情况下,采空区中的“三带”位置也会不断发生前移,并且随着氧化带宽度不断增加,其迁移速度也会逐渐降低,在氧化带内浮煤的遗留时间也会增长,因而也就会很容易出现自然情况。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术易燃厚煤层综放工作面是矿井开采过程中常见的一种工作方式,其特点是煤炭层较厚且易燃。
由于易燃厚煤层综放工作面容易发生火灾,因此对其进行防灭火技术的研究与应用具有重要意义。
下面将详细介绍易燃厚煤层综放工作面防灭火技术。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术主要包括火灾预防技术和火灾扑救技术两个方面。
一、火灾预防技术1. 通风控制技术:采用合理的通风控制技术对易燃厚煤层综放工作面进行通风调控,确保工作面通风良好,有效降低火灾发生的几率。
2. 瓦斯抽放技术:通过对煤层中的瓦斯进行有效抽放,减少瓦斯积聚,降低火灾的风险。
3. 密闭与封闭技术:通过对易燃厚煤层综放工作面进行密闭与封闭处理,有效地隔离火源,防止其向周围蔓延。
4. 煤尘控制技术:采用合理的煤尘控制技术,减少煤尘的产生和积聚,降低火灾的危险性。
5. 温度控制技术:通过合理控制工作面温度,避免温度过高引发火灾。
二、火灾扑救技术1. 自动灭火系统:在易燃厚煤层综放工作面设置自动灭火系统,当发生火灾时,系统将自动喷射灭火剂进行扑救。
2. 灭火器材的配备:为易燃厚煤层综放工作面配备合适的灭火器材,如灭火器、灭火器车等,以备发生火灾时及时扑救。
3. 应急疏散系统:设置合理的应急疏散系统,确保人员能够及时安全疏散。
4. 电气设备的防火措施:对易燃厚煤层综放工作面使用的电气设备进行防火处理,减少因电气设备故障引发的火灾。
5. 灭火器具的使用培训:对易燃厚煤层综放工作面的工作人员进行灭火器具的使用培训,提高其灭火的技能。
以上所述的易燃厚煤层综放工作面防灭火技术是根据国内外矿井安全管理的经验总结而来,可以有效降低火灾事故的发生率,保障矿工的生命财产安全。
但需要注意的是,这些技术只是预防和扑救火灾的手段之一,加强安全管理、落实责任制度同样重要。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术易燃厚煤层综放工作面是指在煤层火灾发生时,针对易燃、高风险厚煤层综放工作面进行防灭火技术的综合利用。
这种技术可以有效地预防和控制火灾的发生,并保障矿井安全生产。
下面将就易燃厚煤层综放工作面的防灭火技术进行详细介绍。
一、易燃厚煤层的特点和危害易燃厚煤层具有着较高的火灾风险,其主要特点包括煤体的易燃性、煤层间隙大、煤与空气接触充分等。
当煤层发生火灾时,其产生的高热、大量的有害气体以及可能引发的爆炸,都会对矿井的安全造成严重危害。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术(二)(一)灭火流体封堵技术该技术通过喷射灭火流体,形成一层保护层,将煤体与空气隔离,从而阻止火灾的发展。
灭火流体可以是水雾、泡沫或干粉等。
这种技术具有简单、经济、可靠的特点,可以在火灾发生后迅速控制火势。
(二)湿冷技术该技术通过喷洒大量的水雾或水幕,对煤体进行湿降温,从而降低煤体的自燃性。
同时,湿冷技术还可以减少煤层火灾产生的有害气体,保护矿工的人身安全。
(三)化学灭火技术该技术主要是通过喷射化学灭火剂,抑制煤体的自燃性。
常用的化学灭火剂有五氧化二磷、六氧化铬等。
这种技术可以在火灾发生前或火灾初期充分利用,以达到防止火灾发生的目的。
(四)低氧煤层综放工作面技术该技术通过将煤层综放工作面的空气含量降低到低氧水平,从而减少火灾发生的可能性。
具体的方法有封闭措施、定向通风以及喷射降氧剂等。
(五)防火隔离技术该技术主要是通过隔离措施,将易燃厚煤层综放工作面与其他区域分开,从而减少火灾发生的传播路径。
具体的方法有设置防火墙、封堵通风道等。
(六)火灾监测与报警技术该技术主要通过火灾监测设备,对综放工作面进行实时监测,并及时发出报警信号。
常用的火灾监测设备有火焰监测仪、烟雾探测器等。
(七)自动灭火技术该技术主要通过自动控制系统,对火灾进行自动灭火。
具体的方法有设置自动喷水系统、自动喷泡沫系统等。
三、易燃厚煤层综放工作面防灭火技术的应用状况目前,易燃厚煤层综放工作面防灭火技术已得到广泛应用。
易燃厚煤层综放开采防灭火技术探讨摘要:分析采用传统沿煤层底板布置巷道开采易燃厚煤层易发火的时间与空间,提出了兼顾回采率与火灾防治的新型巷道布置系统,并结合时段与区域发火特点采取相应对策,以期达到安全、经济生产的目的。
1引言自然发火是制约厚煤层开采工艺发展的因素之一,也是煤炭工作者多年来致力解决的一个课题。
本文通过采用错层位巷道布置系统[1],结合传统防治火灾的技术,分析其可行性。
2现场条件以某矿现场实际条件为例,工作面长144m,采深230-240m。
平均煤厚11.5m,最大煤厚14m,平均倾角12°,煤层构造较简单,煤层松软,硬度系数f=1.4,容重为14.5kG/m3,煤层极易自燃,发火期平均为20天,最短为7天。
含有厚0.2~0.4m的夹矸1层。
煤层直接顶为砂质泥岩,平均厚1.5m,老顶为中厚层状细砂岩,厚14m。
3自燃发火类别分析发生自燃的因素包括浮煤的存在,煤体破碎,与氧气接触并有蓄热条件和时间。
生产中无论采用何种方式方法,破碎煤体的存在以及与氧气接触是不可避免的,但是如能减少破碎煤体的存在并缩短其蓄热时间,自然发火的几率将会大大降低。
在这一指导思想下,对传统放顶煤巷道布置系统易发生自燃的区域以及易发生自燃的时段进行分析。
按照放顶煤回采系统下各区域发生自燃的几率大小进行等级划分:(1)容易发生自燃区域巷道揭露的相邻原高温区域或老火区、巷道顶板局部冒落区、巷道变坡顶板破碎区,巷道揭露相邻沿空侧的停采线、溜煤眼、联络巷及其它硐室等处。
(2)较易发生自燃区域巷道顶煤离层破碎区、沿空侧煤柱破碎区。
(3)可能发生自燃区域巷道巷帮破碎区以及工作面采空区。
根据对综放开采时自然发火事故出现的频繁程度,确定火灾易发地点依次为巷道及开切眼、末采收作线、邻近采空区、工作面端头,(如图1所示)。
自然发火防治工作的另一重点就是从不同的时期进行分析,各个时期的防治工作要从其产生的根源着手,有四个时期最易发生自燃,分别是:(1)掘进期间。
易燃厚煤层综放开采防灭火技术探讨摘要:分析采用传统沿煤层底板布置巷道开采易燃厚煤层易发火的时间与空间,提出了兼顾回采率与火灾防治的新型巷道布置系统,并结合时段与区域发火特点采取相应对策,以期达到安全、经济生产的目的。
关键词:易燃厚煤层,综放开采,错层位,三段式回采工艺摘要:分析采1引言自然发火是制约厚煤层开采工艺发展的因素之一,也是煤炭工作者多年来致力解决的一个课题。
本文通过采用错层位巷道布置系统[1],结合传统防治火灾的技术,分析其可行性。
2现场条件以某矿现场实际条件为例,工作面长144m,采深230-240m。
平均煤厚11.5m,最大煤厚14m,平均倾角12°,煤层构造较简单,煤层松软,硬度系数f=1.4,容重为14.5kG/m3,煤层极易自燃,发火期平均为20天,最短为7天。
含有厚0.2~0.4m的夹矸1层。
煤层直接顶为砂质泥岩,平均厚1.5m,老顶为中厚层状细砂岩,厚14m。
3自燃发火类别分析发生自燃的因素包括浮煤的存在,煤体破碎,与氧气接触并有蓄热条件和时间。
生产中无论采用何种方式方法,破碎煤体的存在以及与氧气接触是不可避免的,但是如能减少破碎煤体的存在并缩短其蓄热时间,自然发火的几率将会大大降低。
在这一指导思想下,对传统放顶煤巷道布置系统易发生自燃的区域以及易发生自燃的时段进行分析。
按照放顶煤回采系统下各区域发生自燃的几率大小进行等级划分:(1)容易发生自燃区域巷道揭露的相邻原高温区域或老火区、巷道顶板局部冒落区、巷道变坡顶板破碎区,巷道揭露相邻沿空侧的停采线、溜煤眼、联络巷及其它硐室等处。
(2)较易发生自燃区域巷道顶煤离层破碎区、沿空侧煤柱破碎区。
(3)可能发生自燃区域巷道巷帮破碎区以及工作面采空区。
根据对综放开采时自然发火事故出现的频繁程度,确定火灾易发地点依次为巷道及开切眼、末采收作线、邻近采空区、工作面端头,(如图1所示)。
自然发火防治工作的另一重点就是从不同的时期进行分析,各个时期的防治工作要从其产生的根源着手,有四个时期最易发生自燃,分别是:(1)掘进期间。
巷顶易形成高冒区以及碎煤裂隙带发育带,局部通风机正压作用加剧了氧气在煤体中扩散,深部产生的热量散发困难,是自然发火的隐患之一;(2)工作面安装期间。
切眼时大量碎煤存在于支架上方,综放工作面安装时间比较长,在安装完毕前,可能会导致煤层自燃发火;(3)回采期间。
首先,开切眼到初次放顶,时间间隔长,支架顶煤的蓄热时间长;其次,工作面刚安装完,需要磨合设备,导致推进速度慢;再次,上下端头放下的碎煤大量堆积;还有,放顶过程中,顶板会大面积下沉,可能会受到外部客观条件的影响,形成导风通道;(4)拆除期间。
综放工作面,拆除时间肯定长;支架上方煤体裂隙发育,与氧气接触面积大;架后煤多且松散。
以上自然发火因素,影响着煤矿正常安全的生产,寻求更合理的开采生产系统便是解决上述问题的重要研究途径。
4方案分析4.1方案的提出煤矿的生产始终围绕安全、经济、回采率三方面展开,该生产条件下煤层开采受到自燃发火的影响,传统放顶煤沿煤层底板布置巷道以及留煤柱护巷已不能适应生产需要,亟需采用既能提高回采率,又能保证安全生产的无煤柱巷道布置以及相应的回采工艺,本文提出采用错层位巷道布置系统和三段式回采工艺来实现无煤柱开采[2],(如图2所示)。
该系统综合集成放顶煤、上分层铺网放顶煤和下分层网下放顶煤三种回采工艺于一个工作面,三种工艺用于工作面的不同位置,形成独特的三段式回采工艺。
图中的a段,即工作面在沿顶板布置的进风巷道一侧采用分层放顶的上分层回采工艺,需要铺网,为下一工作面巷道的掘进与回采作准备。
图中的c段,即在距离相邻采空区侧的工作面采用网下放顶煤回采工艺,这一段不需要铺网,但需要控制好采煤机割煤高度,防止漏矸。
图中的b 段,中部工作面采用放顶煤回采工艺。
4.2与传统放顶煤对比是否能有效防治自然发火是判定方案可行性的重要依据,为此在防治自然发火方面对错层位巷道布置与传统放顶煤沿底板布置巷道[3](如图3)进行了比较:1.区段运输平巷;2.区段回风平巷;3.损失的顶煤与区段煤柱;4.上区段运输平巷位置;(1)错层位巷道布置系统将进风巷与回风巷分别布置在煤层顶板与上一区段采空区下,进风巷、回风巷顶板分别为岩石和少量煤皮,基本上避免了巷道高冒区的出现,可以降低自燃发火率;传统放顶煤沿煤层底板布置巷道,巷道上方是厚煤层,在压力作用下易冒落形成孔隙,存在自燃发火隐患。
据统计,综放开采2/3的火患都发生在巷道高冒区。
(2)错层位巷道布置系统进风巷巷帮受到应力作用,但是由于该巷直接位于岩石顶板之下,不会出现巷道顶煤高冒,进而加剧巷帮的破坏,不易形成发育的碎煤裂隙,同底板布置的煤巷巷帮比较,发火几率小,而且易于维护;回风巷优势更为明显,因为布置在采空区下的回风巷处于免压区,对巷帮不会造成强烈的挤压,可以降低发火几率。
(3)错层位巷道布置系统下,相邻工作面之间只有少量三角煤柱的存在,而且处于免压区内,不易出现传统放顶煤中留有大量“T”型煤柱处在应力集中区内而被压裂压酥导致巷旁向采空区漏风的情况,不但有利于相邻采空区的防治自燃,而且有利于降低煤柱自身的发火几率。
(4)上一区段进风巷一侧是上分层铺网放顶煤工艺段,此段的浮煤存在于网下,下一区段进行回采时可以回收,减少了采空区内浮煤的数量,而且上一区段边回采边灌浆,有利于形成人工假顶或产生一定的胶结效果,在下一区段网下回采时,减少了向采空区的漏风,所以特殊的回采工艺也是降低自然发火的有利条件。
对比得出,采用错层位巷道布置系统,在易自然发火条件上有了根本性的改善。
5工作面防灭火错层位巷道布置系统同传统沿煤层底板布置放顶煤相比,自然发火的隐患大为降低,但防治火的工作绝不能掉以轻心。
在自然发火的防治过程中,具体的防灭火工作在不同时期、不同地点采取不同的对策。
5.1工作面上、下巷工作面随着成巷时间不同,巷道顶帮压裂松动破碎的程度由内到外逐渐发展,随着巷道顶帮破坏日益严重和巷壁半径的扩大,巷道自然发火隐患也从内向外逐渐增大,同时,井下条件不能及时把氧化产生的热量散发,在掘进工作中就要采取对策,预防火灾的发生。
(1)严格顶板控制,严防冒顶,若发生冒顶及时铰架,打闭板抹泥,用不燃材料进行充填。
有发火预兆地点,要及时打钻糊顶进行灌浆、注粉煤灰或注胶,消灭高温点。
(2)预埋灌浆管,间歇灌浆工作面上下巷铺设灌浆管路,每50m设一处三通阀门,要保证能随时进行灌浆,灌浆不仅可以带走热量,而且对裂隙处起着充填封闭作用,可以考虑在适当距离设一处注浆钻孔。
(3)均压措施定期进行一次工作面上下巷之间漏风情况,若上下巷串风,应在上巷建调节风窗实行均压措施,减少上下巷之间及采空区漏风。
5.2初采期间受各方面综合影响,巷道断面大,初采速度缓慢,压力大,造成顶煤破碎漏风,形成发火隐患,应采取相应的技术措施,防治自然发火。
(1)煤层厚度大,在掘进切眼时留有大量顶煤,应加大注浆孔的密度和充填的力度。
注浆孔的分布要保证整个初采期间顶板都能被注浆覆盖。
对初采期间的顶帮可以用不燃物进行封闭处理,确保不出现发火征兆。
(2)架间打眼注浆,防止架后浮煤局部发火。
(3)工作面的切眼形成后,应在回风巷向上分层打钻注水或浆,每隔一定距离布置一个钻孔,钻孔落点必须进入上分层采空区的合理位置,不注水钻孔或无效孔必须封严,防止漏风,回风巷见水可停止本钻孔注水或浆。
5.3回采期间回采期间防灭火的重点在工作面两端头,虽然错层位回采率比传统放顶煤有很大提高,但端头过渡支架不放顶煤,难免还会有少量浮煤随工作面推进落入采空区,存在发火隐患,进风巷一侧含氧量高,存在煤炭发生自燃隐患。
而氧化产生的有害气体随风流上行流动,易在回风一侧测到。
(1)加强通风管理。
根据瓦斯涌出量,保证风流畅通,有害气体不超限以及风量满足的情况下,合理控制有效风量,是减少氧化带宽度,防止氧化自燃的有效手段。
(2)加快工作面的推进速度,确保采空区的煤处于窒息状态。
(3)加强工作面端头管理。
虽然在巷道中采取了防灭火的灌浆与封堵等手段,但是在采动影响下,很难保证煤体不氧化自热。
可以在每班拉架放顶后,对放下的煤进行洒水降温;在进风巷溜子机头处,设一道水幕,增加切眼漏风的湿度,延长煤的自燃发火期;当发现高温火点时,采用注浆与建防火墙相结合的手段。
(4)对掘进期间形成的老火区,要定期灌浆,消灭高温火点的存在。
(5)回采期间,加强随采随灌,进风巷一侧见浆停止。
(6)在上下拐头处挂风帘,减少老塘漏风。
5.4工作面末采及回撤期间(1)停采后,在回风巷用压管向采空区定期灌浆,工作面要定期灌浆,达到散热防火的目的。
(2)架间打钻孔注浆。
(3)在下拐头第一架架顶建土袋墙,架与架之间的缝隙用黄土等糊严,上下拐头用木板糊顶,减少架顶漏风,在上下拐头处建土袋墙,堵塞采空区漏风。
(4)停采后,工作面要控制有效风量。
(5)加快工作面支架的回撤速度。
(6)老巷出现发火预兆的要及时进行灌浆或注胶,消除高温点后定期进行一次灌浆,防止发生煤层自燃。
在易燃煤层采用错层位巷道布置一次采全厚采煤方法,由于其自身特点有利于防灭火,再配合以传统的防灭火技术同时结合当前先进的技术,可以有效的缓解工作面的煤层自燃问题。
6小结(1)注浆是开采过程中防灭火的常规手段,具有经济、方便、可靠等优点,在工作面回采中采用黄泥随采随灌为主,辅以定点定时注浆的方式。
黄泥灌浆技术成熟,本矿有高水平的技术力量,而且灌浆防灭火的长时效果可靠,应为首选的措施。
(2)在工作面开采过程中使用均压技术,合理配风,保证合适的回采速度,提高回采效率等都是十分积极的方法,可以发挥巨大的作用。
(3)加强现场管理是防灭火的重要保证。
(4)开采过程中的防灭火必须从系统的角度出发,实施积极有效的综合技术措施;贯彻预测、预报、预防和有效灭火的原则,才能确保综放工作面的安全生产。
(5)在工作面采用错层位采煤方法,其特殊的巷道布置对于消除煤炭自燃条件是十分有利的。
(6)加快工作面推进速度,这是一项积极的主动措施,不需要额外投入。
(7)合理安排工作面开采顺序,有利于工作面的接替和隔离已采区域。