易自燃煤层开拓开采防灭火技术对策分析
- 格式:docx
- 大小:21.08 KB
- 文档页数:6
容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术概述煤炭是一种具有极高自燃性的燃料,其自燃不仅会引发煤层火灾,还会威胁矿工的生命安全。
为减少煤层火灾事故的发生,煤矿企业采用了多种综合防灭火技术。
本文针对煤层综采工作面回撤期间的火灾防控问题,介绍煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术的研究现状和应用情况,并探讨其未来的研究方向。
综合防灭火技术综合防灭火技术是指在煤层综采工作面回撤期间,综合运用控制瓦斯、降低温度、减少氧气、增强粉尘控制等技术手段,对火情进行预防和控制的一种综合应急处理技术。
综合防灭火技术的应用能够保证矿工的生命安全和生产安全。
控制瓦斯技术控制瓦斯技术是指利用通风、抽放、测量以及保障设施等措施控制瓦斯的产生、积聚和释放,从而达到防范火灾事故的目的。
通风是控制瓦斯的最主要的手段。
通过寻找风流、瓦斯分布的规律,确定通风系统的结构,采用恰当的风量、风速和送风方向,保障工作面的安全生产。
抽放是通过对开采区域的瓦斯进行抽取,降低瓦斯浓度,提高瓦斯发散通量的方法,控制火灾事故的发生。
测量是指通过瓦斯浓度监测,预警火灾的发生,及时采取措施进行调整,使瓦斯在允许的浓度范围内,保障矿工的生命安全。
保障设施包括安放隔爆墙、安装消瓦斯管、安装瓦斯抽放、安装自动停风装置、安装紧急避难措施等一系列设施措施,提高控制瓦斯的效能,降低煤层火灾的风险。
降低温度技术降低温度技术是利用水喷淋、风淋等方式将温度降低到一定程度,减少自燃的可能性,是综合防灭火技术的重要组成部分。
水喷淋技术能够控制煤层温度,降低煤自燃的风险。
同时,水喷淋还能起到控制火苗的作用,缓解火情发展速度。
加强粉尘控制技术发生煤尘自燃的前提是存在可燃物质(煤尘)和自燃因子(氧气)。
因此,加强粉尘控制技术尤为重要。
采用湿法或化学方法管理煤尘、消除粉尘堆积、卸煤时控制粉尘浓度等措施,有效控制煤尘的积累和扩散,降低煤尘自燃的风险。
减少氧气技术煤层自燃需要氧气作为燃料,减少氧气能够有效控制火灾的发生。
易燃厚煤层综放工作面防灭火技术1预防性灌浆防灭火技术注浆不仅可以密实采空区减少采空区的供氧量,降低采空区温度,用于防火,而且还可用大范围火区的灭火,是一种标本兼治的防灭火手段。
1)水土比水土比在2:1~4:1之间,视注浆的地点而定;采空区灌浆量可按覆盖采空区2cm厚的黄土为好。
2)注浆方式采用随采随灌和采后灌浆两种方式。
随采随灌:在工作面推进的同时,对采空区进行灌浆。
注浆管路敷设于工作面两巷标高较高的一巷道,浆液靠自重向下部采空区流动,灌浆管路应埋入采空区15-20m 左右后开始注浆,防止浆液窜面,每日轮流灌注浆体。
采后灌浆:工作面采完封闭后的灌浆,在停采线上部密闭墙上部插管灌浆,直至灌满为止。
3)注浆用土量计算随采随注的工作面,日灌浆所需土量用下式计算:Qt=K•m•l•H•C式中:Qt—日灌浆所需土量,m3/d;m—煤层采高,m;—工作面日推进度,m/d;H—灌浆区倾斜长度,m;C—采煤回采率,%;K—灌浆系数,根据矿区实际情况,一般取0.014--0.03;4)灌浆工艺的选择常用的灌浆类别有:灌注黄土浆液、“灌注黄土浆液+阻化剂”、“灌注高浓度黄土+稠化胶体浆液”、复合胶体泥浆等。
正常情况下,采用“高浓度黄土+阻化剂”注浆工艺随采随注;当工作面采空区出现发火征兆时,采用“复合胶体泥浆”注浆工艺,复合胶体泥浆由黄土、水、悬浮剂、胶凝剂组成。
在地面灌浆池内的黄土浆液中按比例加入悬浮剂,搅拌均匀后,即可形成稠化胶体,通过灌浆管路系统输送至井下。
2阻化剂防灭火技术阻化剂是有一些无机盐类化合物组成,如氯化钙(CaCl2.6H2O)、氯化镁(MgCl2.6H2O)、氯化铵(NH4Cl)等溶液喷洒在煤块上,具有阻止氧化,防止自燃的作用,故称阻化剂,在煤矿中利用喷洒和压注阻化剂可以有效的防止煤层自然防火。
1)阻化剂的选择及其技术参数。
根据矿井实际状况,选用MgCl2作为阻化剂,既能取得较好效果又方便取得。
2024年易燃厚煤层综放工作面防灭火技术近年来,由于煤矿逐渐深入开采,煤层逐渐变厚,易燃厚煤层综放工作面遇到了防灭火难题。
针对这一问题,2024年,煤矿业界开发出了一系列的防灭火技术,旨在保障矿工的生命安全和矿井的正常生产。
一、煤层监测技术煤层监测技术是防灭火的首要关键。
2024年,煤矿行业引入了新一代的煤层监测设备,通过高精度传感器和先进的数据分析算法,实时监测煤层温度、气体浓度和压力等关键参数。
一旦监测到异常情况,如煤层温度升高、瓦斯浓度超标等,即刻警报并采取相应措施,迅速进行灭火。
二、灭火装备更新为了应对易燃厚煤层综放工作面的防灭火需求,2024年煤矿行业对灭火装备进行了全面更新。
新一代的灭火装备采用了更高效的灭火剂和灭火器械,能快速将火灾扑灭,并防止火灾进一步蔓延。
与此同时,灭火设备还配备了先进的防爆技术,确保在高温高压等恶劣环境下仍能正常使用。
三、通风控制技术通风是易燃厚煤层综放工作面的生命线,也是防灭火的重要手段之一。
2024年,煤矿行业引入了智能化的通风控制技术,通过传感器实时监测风速、气压等参数,通过自动化控制系统调整通风系统的工作状态,形成合理的风流场,保证工作面的通风效果达到最佳状态。
此外,通风控制系统还具备报警功能,一旦检测到火源,能够及时采取措施切断供气,防止火灾蔓延。
四、灭火自动化技术2024年,煤矿行业大幅提升了防灭火的自动化程度。
通过智能化的设备和系统,火灾的监测、报警和灭火等工作可以实现全自动化,减少了矿工的人力介入,降低了人员伤亡风险。
同时,系统还具备远程监控和操作的功能,可以通过云端平台实时监测和控制矿井的火灾情况,做出相应的灭火调度,提高了灭火的效率。
综上所述,2024年,易燃厚煤层综放工作面的防灭火技术取得了显著的进步。
煤矿行业通过引入先进的煤层监测技术、更新灭火装备、通风控制技术和灭火自动化技术等手段,有效提高了防灭火的能力,保障了矿工的生命安全和矿井的正常生产。
容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术随着煤炭开采深度的逐步加大,煤层自燃现象逐渐凸显。
在综采工作面的回撤期间,煤层自燃的风险更加突出,因此需要采取综合防灭火技术来保障矿井安全生产。
本文将就容易自燃煤层综采工作面回撤期间的综合防灭火技术进行详细介绍。
1. 定期巡视监测要加强对煤层自燃的监测和预警工作。
煤炭矿井应当配备高效的巡检设备,定期对煤层温度、气体浓度等指标进行监测,一旦发现异常情况立即报警并采取相应的措施。
要建立健全的煤层自燃预警机制,使得矿工能够在事故发生前有充足的时间采取逃生措施,保障人身安全。
2. 通风防火在综采工作面回撤期间,要加强通风防火措施。
通过合理的通风系统设计和高效的通风设备投入使用,能够有效地降低煤层自燃的风险。
要进行定期的通风系统检查和维护工作,确保通风系统的畅通和正常运转。
3. 防尘防污煤层自燃的主要原因之一就是煤尘的积累和污染。
在综采工作面回撤期间,要加强对煤尘的清理和处理工作。
通过采取合理的尘源控制和尘源降尘措施,能够有效地降低煤尘的浓度,从而减少煤层自燃的风险。
4. 灭火设备配备在综采工作面回撤期间,要配备足够的灭火设备,包括灭火器、水炮、泡沫灭火装置等。
特别是对于高温易燃的煤层,要增加灭火设备的投入,以便在事故发生时能够迅速进行灭火作业,将火灾控制在初期阶段,防止事故扩大。
5. 应急预案和演练要建立健全的煤层自燃应急预案,并进行定期的演练。
通过模拟不同情况下的火灾事故,检验应急预案的可行性和有效性,提高矿工的应急处置能力,确保在事故发生时能够迅速、有效地进行处置,最大限度地减少损失。
容易自燃煤层综采工作面回撤期间的综合防灭火技术是煤炭矿井安全生产的重要保障。
在日常生产中,要加强对煤层自燃的监测和预警工作,强化通风防火、防尘防污等措施,配备足够的灭火设备,并建立健全的应急预案和演练机制。
只有这样,才能有效地降低煤层自燃的风险,保障煤炭矿井的安全生产。
防治煤层自燃发火的安全技术措施煤层自燃发火是煤矿安全生产中常见的一种灾害事故,对矿井和人员的安全造成严重威胁。
为了防止和控制煤层自燃发火事故的发生,采取一系列的安全技术措施是必要的。
以下是一些常用的防治煤层自燃发火的安全技术措施:1.预防控制措施(a)定期加强煤层自燃发火的监测,包括地下和地表的气体、温度、湿度等数据的收集和记录。
(b)对煤层近距离探测仪器进行随时安装和调试,加强对煤层自燃发火预警系统的建设和维护。
(c)建立完善的通风系统,通过送风和排风控制,降低煤层自燃发火的概率。
(d)实施合理的瓦斯抽放和瓦斯抽放管线的管控,减少瓦斯对煤层自燃发火的影响。
(e)加强对井下巷道的管理,定期巡检和清理煤矿巷道。
2.监测与检测技术(a)建立煤层自燃发火的监控系统,包括温度、气体、烟雾和火焰的监测。
(b)采用红外线热像仪、红外线测温仪等设备进行矿井自燃的实时监测和测量。
(c)利用煤层自燃发火的可燃气体特性和产物的分析,通过氧、二氧化碳、甲烷等气体浓度变化的检测,进行自燃发火的预警和判断。
3.消防技术措施(a)建立完善的矿井消防系统,包括消防器材、矿井防火门、矿井防火墙等的设置。
(b)加强消防培训,提高矿工的消防意识和自救逃生能力。
(c)建立矿井应急救援队伍,加强事故应急救援能力。
(d)加强仓库储煤的灭火设备和管理,减少自燃发火的可能性。
4.防止火源接触(a)严禁在易自燃的煤矿区域内使用明火和电火源,限制设备和工作人员进入自燃区域。
(b)对高温设备和工具进行防护和限制使用,减少高温对煤层的刺激。
(c)加强对煤矸石、废渣堆放区的管理,定期清理煤矸石和废渣,避免自燃发火。
5.技术创新与科技支持(a)加强煤层自燃发火的技术研究,开发新型的煤层自燃预警技术和防治措施。
(b)引进新技术和设备,利用无人机、遥感技术等进行煤层自燃的实时监测和预警。
(c)加强与科研机构和高校的合作,开展研究项目,提升煤层自燃发火的防治技术水平。
浅谈综放开采煤层自燃火灾及其防治随着我国煤炭产业的不断发展,煤矿开发与利用已经成为国家经济建设的重要支柱产业之一。
但是,煤炭开采过程中,同时也面临着许多安全隐患。
其中,开采煤层自燃引起的火灾就是一种较为常见的安全事故。
因此,对于防止和控制煤层自燃火灾的发生具有重要的意义。
一、煤层自燃火灾的原因煤层自燃火灾是由于煤层内自然发生的化学反应而导致的燃烧,它是由煤层内和周围环境条件共同作用的结果。
主要的原因包括以下几个方面。
(一)、煤质因素。
煤质不同,煤层自燃的倾向也不相同。
例如,煤中硫的含量越高,煤层自燃的危害就越大;而煤中的水分和灰分越高,则其自燃的危害就越小。
(二)、矿井深度因素。
煤矿开采深度越大,氧气含量越少,越容易引起煤层自燃。
(三)、气体因素。
煤层中的甲烷是矿井爆炸的主要原因之一,而一些微量气体的存在也对煤层自燃的发生具有重要的影响。
二、煤层自燃火灾的特点(一)、煤层自燃火灾具有隐蔽性。
由于其燃烧温度较低,一般在短时间内很难被发现。
(二)、煤层自燃火灾的烟雾大、毒性强。
同时,由于烟雾较浓、火源较小,许多传统的灭火方法难以有效地控制火势。
(三)、煤层自燃火灾的热量和煤气排放量大。
火势难以控制的情况下,热量和煤气排放量将会不断增加,从而加剧了火灾带来的损失。
三、煤层自燃火灾的防治为了有效地防止和控制煤层自燃火灾的发生,需要采取一系列合理、可行的措施。
具体来说,可以考虑以下几个方面。
(一)、煤炭采矿过程中要控制好煤的质量,尽可能降低硫、灰等对煤层自燃的促进作用。
(二)、进行有效的气体抽放,降低矿井内的氧气含量。
(三)、对于煤层自燃易发区域,可以使用高压水雾干预,减少火源、降低煤层温度。
(四)、在煤矿通风系统中设置防火门,阻止火势蔓延和扩散。
(五)、景峰杯综放开采煤层自燃防治机器人技术大赛提倡使用机器人技术,通过无人值守的方式对易燃区域进行实时监测与干预。
总之,有效地防治煤层自燃火灾对于煤矿安全事故的预防具有极为重要的意义。
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。
煤矿开采易自燃煤层综合防灭火技术【摘要】目前在煤矿开采中面对的一个较为重要的问题就是如何防止易自燃煤层的自燃。
自燃状况的发生对整个煤矿的生产有着巨大的影响。
我们要积极采取防灭火技术,防止自燃现象的发生,本文根据实际情况,介绍了目前在煤炭企业中比较常用的几种综合防灭火技术,并对如何开展好防灭火工作提出了简单的建议,希望能够对有关单位有所帮助,保证煤矿的正常工作。
【关键词】煤矿;易自燃煤层;防灭火技术煤层自燃的综合防治与开采方式和开采技术的变革有着密切的关系,他们之间既彼此联系又彼此制约。
根据多年的开采实践经验我们发现,开采方式、开采技术的变革对煤层自燃综合防治技术的发展有着重要的影响,巷道布置、开采技术之间的差异对煤层自燃发火有着不同的影响,工作面的设计、巷道的布置、回收率状况、采煤方法、推进的速度、采空区跨落情况、以及开采技术的不同都会造成不同的自燃概率,这些措施越是完善、快速、有效,煤层自燃的概率就越低。
一、易自燃煤层综合防灭火技术为了防止在开采过程中出现煤层自燃现象的发生,主要采取以下几种综合防灭火技术。
1.预防性灌浆防治技术预防性灌浆技术是目前一般煤矿普遍采用的一种煤层自燃的防治措施。
在既存在下分层工作面又要进行分层开采的同时,必须要对工作面的采空区进行黄泥浆灌入。
在配置黄泥浆时,黄泥和水之间的比例要高于一比五,确保每天有一个班以上进行采空区的灌浆工作,对采空区遗煤要使用湿润水分进行包裹,避免遗煤氧化聚热状况的发生,在进行灌浆时应该减少每次的灌入量,增加灌入次数。
这种技术的不足之处在于:一旦操作不当,很容易出现工作面跑浆的现象,对整个开采过程造成严重的影响。
如果工作面的巷顶部有冒顶空洞或者存在残留煤皮的情况出现,我们要采取积极的相应措施进行处理。
目前普遍采用的一种方法是对于冒顶空洞进行人工插管注浆;对于没有出现冒顶的地方进行机械插管注浆,使用钻机进行打钻工作,然后插入注浆管,此时注浆管的长度最好控制在三米以上,孔间距保持四米左右,钻孔的角度要控制在四十五度左右。
容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术煤矿安全是我国煤炭工业的首要问题。
然而,在矿井开采过程中,常常会出现煤层自燃问题,给矿井安全带来重大威胁。
特别是在煤层综合采矿过程中,回撤期间是煤层自燃的高发期,因此需要采用综合防灭火技术来提高煤层自燃的防范能力。
一、回撤期间自燃危险性分析1、回撤期间存在大量煤屑,加上氧气充足,如果煤层发生自燃,很可能迅速蔓延。
2、回撤期间,采掘面所处的位置相对固定,区域内通风条件差异较大,瓦斯、风速、风向等都可能对自燃的发展产生影响。
3、在回采期间,由于综采工作面的迁移和井下交通的增多,自燃可能会在未被及时发现和处理的情况下扩散,进一步加剧自燃的危害。
4、在回撤期间,由于煤层压力的变化和变形,导致煤体变脆,容易裂隙,从而形成更多的煤粉,煤尘,增加自燃的危害。
二、综合防灭火技术针对以上分析,需要采取以下相关措施:1、煤层自燃防范:由于综采工作面存在大量煤粉、煤屑,这在回撤期间是一个潜在的自燃源。
因此,需要在贯通防火围岩区间设置火灾探测仪,对回撤期间煤岩蠕动和变形时的变化情况进行实际监测,以便及时发现自燃的迹象;同时,还要采用物化综合防灭火技术,防止煤层自燃的产生和扩散。
2、瓦斯监测:回撤期间由于井下交通的增多,可能会导致瓦斯爆炸的危险性增加。
因此,需要在回撤期间加强瓦斯的测量和监测,及时发现瓦斯暴露点,保证瓦斯抽放系统的安全工作。
3、通风监测:在回撤期间,需要加强对采掘工作面周围差异性通风的监测。
根据具体情况,及时调整通风系统,保证风量、风速、风向等因素的均衡分布,尤其是回采工作面的通风要求更高。
4、安全区划分:在回撤期间,需要建立严格的压力区和抽放区限制,以保证回采工作面正常的通风性质,维持煤层的稳定性,让自燃源得到有效有效控制。
5、规范操作:针对回撤期间自燃的高发期,需要对所有操作人员进行安全培训,规范作业流程,指导工作所需的技能和知识,防止因操作不当,导致自燃事故发生。
易自燃煤层开拓开采防灭火技术对策分析
1基本概况
义马煤业(集团)公司所属义马煤田内开采有5对容易自燃煤层的矿井,
即千秋、常村、跃进、杨村、耿村,井田总面积为68.73km2。设计能
力810万t,占全公司的61.64%。所开采的侏罗纪中统长焰煤,呈立方
节理、块状产出、风化后易破碎成小块,容易发生自燃,自然发火期
15~30d,最短为7d,燃点一般为300~308℃。煤层均具有爆炸危险
性,爆炸指数为44.7%~51.8%。矿井均采用斜井多水平上、下山开拓
或立井斜井多水平单翼上、下山混合式开拓(千秋煤矿)。采煤方法为走
向长壁后退式,自然跨落法管理顶板。采煤工艺为综合机械化普通分
层开采或放顶煤,以及炮采放顶煤等。
2开拓开采与自然发火的关系
开拓方式和采煤技术的变革与煤层自然发火的防治是相互联系、相互
制约的。义马矿区开采历年的实践表明,开拓方式、采煤技术的变革
与煤层自然发火防治技术的发展是息息相关的,不同的巷道布置、采
煤技术对煤层自然发火的影响是不同的,巷道布置不当、工作面设计
不合理、采煤方法落后、回收率低、推进速度慢、矿压显现明显、采
空区跨落不严不实的采煤技术,伴生煤层自然发火的几率就越高,反
之,则较低。
因开拓开采原因而导致煤层自然发火的主要情形有:采区设计、巷道
布置不合理;工作面上、下巷布置层位不当;采煤方法不合适;工作
面推进速度慢;开采顺序不当;矿压显现明显、巷道压力大等。
为有效防止因开拓开采原因而造成煤层自然发火,针对以上煤层自然
发火的主要情形采取有效的防治对策。
3防灭火技术对策分析
3.1从工程设计入手合理布置巷道
(1)合理确定巷道位置。开采有自燃倾向性的煤层,尤其是自燃倾向性
较严重的厚煤层,主要进、回风巷;采区进、回风巷和一些服务时间
较长的区段进、回风巷道,在布置巷道时,应根据围岩岩性、矿压大
小和支护方式等因素,综合权衡后合理确定其位置。主要进、回风巷
首先考虑布置于煤层底板岩性较好的岩层中,其距煤层的距离应超过
回采动压的影响范围,一般为20m。若沿煤层顶板布置时,应充分考
虑巷道的服务期限、煤层硬度、开采深度、顶板岩性等因素后,合理
确定相邻巷道之间留设煤柱的合理尺寸,采区内主要巷道间的煤柱尺
寸一般为40~50m。
(2)确定巷道的断面形状及大小、支护方式。对于生产集中或矿压显现
强烈的巷道一般选用断面积较大的半圆拱型(或梯形)和耐压性较好的
锚网、锚索、并架设“u”型钢(或工字钢)复合支护方式和工艺。并对巷
道周边煤体暴露面和冒落、空隙区喷浆、充填隋性材料封闭隔氧堵漏,
降低其自然发火的可能性。
(3)专用回风巷工程。各个采区的回风巷应按照《煤矿安全规程》的规
定,至少布置一条贯穿全区的专用回风巷,各个区段应通过回风石门
或局部联络小立井与其连通,这样可减少井下发生煤层自燃灾变时灾
害的波及范围,又可提高矿井防抗煤层自燃灾害的能力。
3.2工作面优化布置
义马矿区通过多年来对不同工作面的布置方式和开采方法对煤层自然
发火影响规律的摸索、实践得出:①区段巷道采用分掘分采布置时,
各分层的巷道应布置在顶分层采空区的压实区内(即应力均衡稳定医),
并尽可能的远离顶分层原工作面的煤柱。巷道的支护应采用锚网、锚
索和架棚等承压能力大、有利于应力重新合理分布的主动型复合支护,
以大幅减弱巷道周边煤柱的支撑应力而使流变位移量减小,并保持巷
道的有效通风断面而使风压消耗和风流通过较均匀、流畅,对防止巷
道周边碎煤体、区段煤柱和停采线附近的煤炭自燃都有一定的预防作
用。②“两巷”均避开应力集中区而布置,护巷煤柱的尺寸一般为5~
8m,分层开采法的开切眼一般内错布置于顶分层切眼以里20~30m,
停采切眼一般内错终止于顶分层里侧30~50m。工作面的参数应充分
考虑煤层自然发火期、回采速度和局部全负压通风网络后合理选择,
具体情况见表1。
对布置参数较大的工作面,虽然在煤层的自然发火期内根本回采不完,
但若“两巷”布置位置、支护方式和参数合理、局部通风网络简单,风压
消耗合适,掘进和回采过程中制定并坚持按要求实施针对性较强的综
合防火措施,煤层自燃灾害是可以控制或消除的。
3.3选择合适的采煤方法
合适的采煤方法指回收率高、推进速度快、采空区塌实度好、推进方
式有利于减少采空区漏风等,因此,选择适合于不同煤层赋存条件的
采煤方法,可减少或消除采空区的遗煤自然发火。炮采(放)工艺由于推
进速度慢,采空区浮煤有较好的漏风供氧条件,所以自然发火机率较
大。综采工艺回采速度快,生产集中,在相同的条件下,碎煤体不仅
暴露触氧时间短,而且面积较小,所以自然发火机率较小。
合理的顶板管理方法对防止煤炭自燃也有一定的保障作用。自然垮落
法管理顶板时,顶板岩性松软,容易跨落,碎胀比较大,其抑漏防火
效果较好;反之,则碎涨系数较小,采空区塌落不密实,漏风量较大,
浮煤堆积较疏松,极易造成自然发火。若采用全部充填法控顶时,只
有充填非常密实饱满时,防火效果才有保证;否则,自然发火的可能
性将加大。
义马煤田煤层的直接顶板为细至中粒砂岩,泥质胶结。老顶为灰黑色
致密状的,具有滑感、性脆的呈水平层里的碳质泥岩,回采后容易垮
落。因此,义煤公司矿井采煤工作面的主要回采方法为走向长壁后退
式综合机械化分层或一次采全厚,自然跨落法管理顶板。对一些走向
较短的边角煤层采用走向长壁后退式炮采(放)工艺开采。实践证明:走
向长壁后退式综合机械化采煤法对有效防止采空区遗煤发火很有利,
尤其是是分层综采法,采空区遗煤发火的机率较低。
3.4加快采煤工作面的推进速度
义马矿区煤层自然发火期15~30d,最短7d,工作面推进速度极为关
键,若工作面停滞不前或推进速度缓慢,采空区浮煤体氧化产生的热
量相对散失较少,容易发生蓄积升温而加快氧化过程,并造成参与氧
化的浮煤量增大,可能随着工作面的推移而向前移动,煤层发生自燃
机率升高。因此要求综放面推进速度不低于40m/月,综采工作面不低
于60m/月,炮放工作面不低于35m/月,炮采工作面不低于30m/月。
3.5坚持正常开采顺序
正常的开采顺序,不仅可保证煤层的完整性,而且有利于采空区的封
闭,这对防止破碎煤体的漏风自燃有一定的促进作用。因此,煤层群
或厚煤层分层开采时,应先采上分层后采下分层;开采急倾斜煤层时,
应先采上区段后采下区段,以提高矿井防、抗自然发火的基础能力。
3.6采用大断面主动型复合支护控制矿山压力显现
选用切合现场矿压实际的支护方式和参数,控制矿山压力集中显现,
不仅有利于巷道的维护,而且可以减轻煤体内部裂隙网的发育程度、
深度和煤体的破碎粒度,以防止漏风供氧诱发煤的自燃。
义马矿区主要矿井生产采区矿山压力集中显现最严重的常村矿、千秋
矿、耿村矿,在巷道支护改革之前,采用工字钢棚被动支护时,煤体
破碎、流变严重,巷道断面收缩量高达60%~80%,风阻和风压随之增
大,风流撞击巷道顶、帮破碎煤壁的强度加大后,向周边煤壁内的漏
风量也随之增大,造成自然发火现象十分普遍。2000年全面推广拱型
大断面(8~15m2)普及锚网、锚索喷浆并架设剐性支护棚等主动型复合
支护,矿山压力显现强度得到控制后,巷道周边煤体的流变、破碎位
移量减小,裂隙发育程度降低,巷道空间和风流的流畅性得以保证,
风压消耗适中,向巷道周围松碎煤体的扩散漏风强度明显降低,自然
发火危害得到有效控制。
4结束语
(1)合理的开拓系统,从采区设计的源头上控制和消除了煤层自然发火
的危险性。
(2)优化工作面布置、合适的采煤方法、适宜的工作面推进速度、正常
的开采顺序等能够有效提高防止煤层自然发火的能力。
(3)大断面主动型复合支护,能够控制矿压集中显现,减轻煤体内部裂
隙网的发育程度、深度和煤体的破碎粒度,防止漏风供氧诱发煤层自
燃。
综上所述,能够有效防止易自燃煤层在开采过程中自然发火事故的发
生,是提高矿井煤层自燃隐患安全防治能力的源头措施。