慈林山煤矿火灾危险性分析及监测.pdf

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1、2015年第40卷第1期能源技术与管理Vo1．40No．1EnergyTechnologyandManagement83doi：lO．3969／j．issn．1672—9943．2015．01．031慈林山煤矿火灾危险性分析及监测杨韶波I，DAOVANCH1(1．山西潞安矿业集团慈林山煤业公司慈林山煤矿，山西长治046600；2．VietNamHaNoiUniversityofMiningandGeology，VietNam，HaNoi100803)[摘要]根据慈林山煤矿多年来对自然发火煤层开采的实践，分析总结了矿井煤炭自然发火的原因、特点和影响因素等。对矿井正常开采期间

2、巷道及高冒区、采空区和老空区等自燃危险区域的煤炭自燃监测方案做了介绍，并给出了煤层自然发火危险性的指标气体判定方法，为矿井的安全开采和预防提供可借鉴的经验。[关键词]煤炭自燃；危险性分析；安全监测；判定方法[中图分类号]TD752．1[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)01-0083-02(1)慈林山煤矿9和l5煤层自燃倾向性鉴0引言定结果均为Ⅱ类自燃煤层，自然发火期为4—6个煤炭自燃是一个极其复杂的物理化学过程。月；同时由于考虑到鉴定取样的局限性及长治矿煤炭自燃能否发生，除了取决于煤炭自身的物理、区部分矿井具有煤层自然发火史，因此，矿井按自化学、力

3、学等性质外，还与地质条件、开拓条件、通燃煤层管理。风条件等因素密切相关。采空区煤层自燃是由众(2)由9煤和15煤的工业分析结果可知，多因素共同影响、相互作用的结果⋯。煤层中的水分一般在3％以下，水分含量偏低，为低水分煤；其次由于2个煤层中均含有硫，这些因1矿井概况素均易造成煤层自燃。慈林山煤矿为山西潞安矿业集团慈林山煤业(3)相邻采空区较本煤层回采工作面采空区有限公司下属现代化大型矿井之一，矿井位于山发火率高。本煤层回采时，工作面采空区遗留浮煤西省长治市长子县慈林镇，该煤矿现为改扩建矿属初次氧化，从供氧之日到自燃之日所经历的时井，设计生产能力为1．2Mt／a。该矿井原开采

4、的3间为本煤层煤体的自然发火期。而本煤层回采时，煤层资源已经濒临枯竭，为保证矿井正常生产接本煤层工作面与相邻采空区遗留破碎煤体之间存续，现准备对井田下组煤即9和15煤层进行开在漏风，相邻采空区浮煤属于二次氧化，因而其在采。9煤层平均厚度为1．27m，15煤平均厚度为该煤层的回采过程中开采期间即经初次氧化，浮3．5m，两层煤间距为41m左右。9煤可采储量较煤温度要比原生煤体高[2]。经再次氧化，那么从供少，服务年限只有17a左右，15煤层服务年限在氧之日到自燃之日所经历的时间要比原生煤体的22a左右。自然发火期短，因而表现在发火难易程度上，相邻矿井采用机械抽出式通风方法，利

5、用副斜井采空区易于自然发火。作为主进风、主斜井辅助进风和回风斜井回风。矿(4)采空区中部发火率低，采空区周边“两井正常生产期间时，井下共配备2个回采工作面、道”的发火率高。工作面回采以后，采空区上覆岩4个煤巷掘进工作面，采煤工作面采用“u”型全负层移动，由于老顶及部分直接顶呈悬臂梁结构，在压通风，掘进工作面所需风量由局部通风机对其充分采动下，采空区中部被压实，在采空区周边进行机械压入式供给。(包括起采线、停采线、进风顺槽和回风顺槽“两巷两线”)，该结构与煤壁、底板形成“冒落三角形2煤自燃危险性分析区”。沿采空区四周连通，采空区四周的范围内，既综合慈林山煤矿井田地质资料、初

6、步设计及现有矸石、又有浮煤，密实性较采空区中部小，成为场实际情况，对矿井在生产过程中可能出现的煤层采空区内部漏风的主要通道。合适的漏风供氧蓄自燃灾害进行分析。矿井存在的火灾状态如下：热条件使得周边的发火率增高。工作面的顺槽通84杨韶波，等慈林山煤矿火灾危险性分析及监测2015年2月Feb．，20t5常沿煤层底板掘进，顶部有顶煤。顺槽在掘进时由工作面采空区内“两道”的丢煤较多，通过开于掘进动压的影响经常出现顶煤冒落，支护后在展采空区自燃“三带”监测工作，监测采空区自燃棚网上常常堆积有松散浮煤；当工作面回采时，在指标气体浓度的变化，从而及时准确地服务于防采动影响下，顺槽的顶煤

7、进一步破碎、离层，一侧灭火工作的开展。观测工作主要是通过采空区的两顺槽之间的隔离煤柱也被进一步压裂压酥，漏预埋管路进行测温、抽取气样分析等，掌握采空区风氧化情况恶化，极易自燃；特别在地质构造带，内部温度、气体浓度随工作面推进的变化情况；同顺槽煤体十分破碎时，更是如此。时测定工作面风量、温度、气体浓度等参数。从采空区浮煤分带睛况看，端头支架处顶煤设采空区监测点，在工作面进、回风顺槽按一采出率低，和顺槽隔离煤柱组合在一起成为最大定间距布置束管采样器，测定采空区范围距工作遗煤带，再加上顺槽顶板的煤已经过长时间氧化面100m左右，约5