浅埋深自燃厚煤层防灭火技术研究.pdf

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1、2011年第6期能源技术与管理69doi：10．3969~．issn．1672—99432011．06．028浅埋深自燃厚煤层盼灭火技市研究史过平，张国军，陈明河，李晓旭(1．神华乌海能源有限责任公司老石旦煤矿，内蒙古乌海016033；2．煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037)[摘要]通过对16402浅埋深厚煤层综放采空区自燃“三带”的考察，掌握该类煤层综放工作面采空区“三带”的分布规律，并根据“三带”的分布范围，建立了16402综放工作面采空区注氮防灭火防治技术体系，取得了较好的效果，为浅埋深厚煤层综采放顶煤工作

2、面自燃防治实现安全高效生产提供了技术支持。[关键词]浅埋深；厚煤层；三带；防灭火[中图分类号]TD752．2[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2011)06-0069-02工作面最大涌水量为0．85m3／min。16煤层自燃倾0引言向性鉴定等级属Ⅱ类，自燃煤层，最短自然发火期对于厚煤层综放工作面，由于煤层厚，采放高为71d。度高，采空区体积大，且回采率相对较低，大量浮216402工作面采空区自燃“三带”煤遗留在采空区，为采空区自燃提供了丰富的呈松散状态的煤，增加了采空区浮煤自燃的危险性。2．1考察采空区自燃“

3、三带”划分尤其是浅埋深厚煤层综放工作面，地面新鲜风流按采煤工作面采空区内浮煤自燃危险性的不漏向采空区的漏风通道，为采空区浮煤自燃提供同，可将采空区划分为散热带、氧化带和窒熄带。了适量的氧气，更加加剧了采空区浮煤自燃的危在采煤工作面推进过程中，采空区自燃“三带”范险l生。因此，掌握浅埋深厚煤层综放工作面自燃围和宽度随采煤工作面漏风量、氧浓度、浮煤厚度“三带”规律，并采取有效的防灭火措施，对安全生和采空区温度等因素动态变化。产十分重要。本文结合老石旦煤矿16402浅埋一般认为划分漏风散热带和可能自燃带的指深厚煤层综放工作面煤层

4、条件和开采工艺特点，标为：氧浓度18％、日升温速率≤1℃／d、漏风率≥在考察16402浅埋深厚煤层综放采空区自燃“三0．9m／min．ITI。划分可能自燃带和窒熄带的指标带”后，并利用数值模拟的方法，最终确定氧化带为：氧浓度≤6％或10％，日升温速率≥1／d，漏的范围，针对该工作面平均进尺小于最小推进度风率≤0．02m3／min．m。可能自燃带和窒熄带的标的情况，采取有针对性的防灭火技术措施，取得好准采用10％较多。的防治效果，为浅埋深厚煤层综采放顶煤工作面布置于采空区的束管系统可以测定采空区沿自燃防治实现安全高效生产提供

5、了技术支持。走向的氧浓度变化，比较容易确定自燃“三带”的范围。日升温速率和漏风速率在以数学模型解算1老石旦煤矿16402综放工作面概况自燃“三带”时用得多，但在井下不易准确测量。16402综放工作面地面标高+1227～+1324m，2．2利用束管监测数据划分采空区自燃“三带”井下标高+910～+850In。该工作面位于北一采区采用束管监测系统根据采空区氧气浓度划分煤柱与北三煤柱之间，其北西为北三16轨道下采空区自燃“三带”，一般认为划分漏风散热带和山，南西为未开采区，距l6集中巷50m。工作面氧化带的指标为氧浓度18％，划

6、分氧化带和窒熄走向长720ITI，倾斜长180ITI，面积129600In，煤带的指标为氧浓度10％。层倾角5020Or煤层密度1．55t／m。煤层厚8．5m，机16402工作面布置采样头时与l丁作面煤壁平采高度2．8In，放顶煤高度5．7ITI，采放比为1：2．04，齐，设置监测点编号为“塌山1”，自2010年4月6采煤机截深为0．6m，日循环个数2个，月进度32m，日开始监测分析，到2010年8月11日止，累计进工作面设计风量817m3／min，工作面最大月产量尺为83．11TI，采样点氧气浓度从20．5％逐步下降为7

7、万t，工作面回采时正常涌水量为0．5m3／min，到10％左右。16402工作面采空区塌山1监测点70史过平，等浅埋深自燃厚煤层防灭火技术研究2011年第6期氧气浓度1所示。浮煤，两巷的氧化带明显比采空区中部要宽。根据模拟结果得到氧气浓度分布隋况，依据模拟结果得到采空区自燃“三带”分布，采空区中部氧化带范围为l7～68m；进风巷一侧为17～93m；回风巷一侧为11～82m。现场铺管实际监测回风巷氧化带宽度范围为24～72m，模拟结果与监测基本相符，综合确定自燃“三带”的氧化带宽度范围为01O2030405O60708090

8、l1-93m。累计进尺，m2．4自燃“三带”与工作面推进速度、自然发火期图1塌山1监测点氧气浓度随推进度变化间关系由图1可以看出，当氧气浓度为18％时累计采用三带监测数据计算工作面最低推进度和进尺为34m，当氧气浓度为10％时累计进尺为82m，采用三带模拟结果计算工作面最低推进度，综合考虑到设置采样头时