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《综放面沿空巷道(留小煤柱)煤炭自燃的防治》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、综放血沿空巷道(留小煤柱)煤炭自燃的防治摘要介绍了综放工作面沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭自燃的原因、防治其自燃的措施和应用效果。关键词沿空巷道煤炭自燃防治措施目前综放工作面由于巷道布置简单,推进速度较快,该面采空区遗煤自然发火的可能性较小,而其沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭自燃现象却十分严重。通过实践证明,必须实施综合防灭火措施,才能够有效地杜绝这一现象的发生。1沿空巷道顶板煤炭及相邻釆空区煤炭自燃的原因(1)沿空巷道变形严重,使巷道顶板煤炭及相邻采空区侧的小煤柱产生大量裂隙,为煤炭自燃创造了漏风条件。实行无煤柱开采留小煤柱沿空掘巷吋,沿空巷道与和邻
2、采空区i般仅留3m左右的小煤柱。通过对兖州矿业(集团)公司兴隆庄、东滩等矿综放面用梯形棚11号工字钢支护的沿空巷道观测发现,在采掘期间,由于矿山压力的影响,巷道顶板煤炭产生大量裂隙而形成松动区,甚至发生局部冒顶,巷道靠采空区侧的小煤柱也同样产生了大量沟通采空区的裂隙,从而为沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭的口燃创造了漏风条件。(2)沿空巷道屮风流的微循环系统促使巷道屮的部分风流通过巷道顶板裂隙进入顶板煤层,为巷道顶板煤炭自燃提供了充足的氧气。经实测,沿空巷道中间风流的温度和巷道2帮附近的空气温度不同,而存在温度差,这就使巷道屮间与巷道壁处产生自燃风压,从而
3、导致风流在巷道的横断面有一部分通过顶板裂隙循环流动;又由于巷道2端存在风压差,在裂隙中又有一部分空气平行巷道中心线流动,这就使得巷道顶板煤炭自燃有了充足的氧气来源这一点在兖州矿业(集团)公司南屯矿63±10综放面的实测中已得到证实。(3)沟通沿空巷道与相邻采空区间小煤柱的裂隙沿巷道纵向范围较大,或相邻采空区封闭不严,是导致其煤炭自燃的重要原因。由于风压差的存在,可能会使巷道中的部分风流通过煤柱裂隙进入釆空区,为其煤炭自燃提供了连续供氧的条件。2防治措施实行以防为主,以治为辅的综合防灭火措施,确保综放面的正常生产。2.1搞好煤炭口燃的监测在沿空巷道的顶板及其
4、与采空区相邻的一帮,每隔一定距离打一个检测孔,每个孔埋设WZP钳热电阻温度探头和束管,用测温仪联接温度探头,直接读得每个钻孔中的温度值。通过束管抽出钻孔中的气体,利用色谱仪分析每个钻孔的02、CO、CH4、C02、N2的浓度值。从工作而准备到工作面冋采期间按时进行测立,根据对测定参数进行分析处理的结果,及时采取预防措施。2.2对沿空巷道实行锚网支护(1)对沿空巷道顶板采用高强度组合锚杆支护,树脂锚杆剂锚固,锚固形式为全长锚固,并铺设菱形金属网、W钢带,以主动加固煤体。同时采用顶角加长锚杆以加固巷道顶板薄弱带。(2)巷道2帮采用高强度锚杆支护,树脂锚固剂锚固
5、,并铺设双抗金属网、钢筋梯,以加固相邻采空区侧的小煤柱和实体煤。通过现场观察,锚网支护使巷道变形量大大降低,减少了沿空巷道顶板煤炭及采空区侧小煤柱的裂隙,使漏风量大大减少,对控制沿空巷道顶板煤炭自燃和相邻采空区煤炭自燃十分有利。2.3喷浆堵漏滞后掘进面一定距离对沿空巷道顶板及和邻采空区侧的一帮进行喷浆,目的主要是加固采空区侧小煤柱及顶煤,封堵漏风通道,提高破裂围岩的整体稳定性。2.4向相邻采空区注浆或注氮防火从已采完的综放面来看,该面采空区几乎没有出现重大自燃隐患,而与其相邻的采空区常常出现自燃隐患。主耍是因为综放面的推进速度较快,其后部采空区氧化自燃危险
6、带的遗煤在自燃发火期内已进入窒息带,而相邻采空区可能会由于小煤柱裂隙漏风而引起遗煤口燃。因此,向相邻采空区注浆或注氮防灭火是必须的。(1)注浆在相邻采空区,因综放面生产时端头支架难以放落顶煤而造成一定宽度的丢煤带,为使泥浆有效地将其覆盖,一般采用多层立体式钻孔,每组钻孔2个(或2个以上),沿巷道靠采空区一侧上下布置。每组相邻钻孔间的间距一般为5〜8m,钻孔的深度和角度应能使浆液将丢煤带全部覆盖为宜。泥浆可采用一般的阻化黄泥浆,即在黄泥浆中掺入一定比例的氯化镁(一般为2.5%)o为使泥浆更好地在采空区屮沉淀凝固,最好使用胶体泥浆,即在黄泥中掺入水玻璃和碳酸氢
7、氨。⑵注氮选用旁路支流式注氮防火技术。利用沿空巷道中的可移动式制氮设备产生氮气,然后通过管道由注氮孔注入相邻采空区。注氮孔的布置及注氮量应使相邻采空区完全被惰化为原则。2.5压注凝胶和水对沿空巷道顶板松动区域,主要是压注凝胶并配合注水进行治理。对顶板松动范围大的地点,要分别向顶板打长短钻孔,二者沿巷道纵向间隔布置,长短钻孔间距一般为2〜3m,长钻孔深度以达煤层顶板为宜,短钻孔深度一般为顶煤厚度的一半,且每组为2个。先使长钻孔注水冷却煤体,之后用短钻孔压注凝胶,直至顶板裂隙凝胶凝固为止,冃的使凝胶充满顶板裂隙,阻止煤层氧化。对小范围松动地点,只打短钻孔压注凝
8、胶即可。3防治效果兖州矿业(集团)公司各矿综放面采用综合防灭火措施