易自燃厚煤层综采工作面防灭火对策研究

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1、煤炭工程2007年第4期易自燃厚煤层综采工作面防灭火对策研究魏增亮(义马煤业(集团)有限责任公司，河南义马472300)摘要:通过对容易自然发火厚煤层综采工作面自然发火次数进行统计，对易造成自然发火的地点时间及原因进行综合分析，有针对性地从工作面的优化设计以及工作面在安装、回采、拆除三个主要环节方面制定了防治对策，通过实践表明，采取了这些措施，能有效防止综采工作面的自然发火事故，对同类矿井具有借鉴意义。关键词:易自燃煤层;综采工作面;防灭火对策研究中图分类号:TD75文献标识码:B文章编号:1671-0959(2007)04-

2、0052-032)巷道穿越地质构造(如断层)或老巷较多时，受地1概述质构造或老巷附近一定范围内客观存在疏松煤体的影响，义马矿区有5对矿井开采的是容易自燃的厚煤层，即势必形成复杂、触氧比表面积较大的漏风供氧条件。千秋、常村、跃进、杨村和耿村矿。所开采的侏罗纪中统3)巷道周边老空较多时，成巷后，隔离煤柱(层)在矿长焰煤呈立方节理、块状产出，风化后易破碎成小块，自压的作用下被压裂后，很可能形成难以检测到的、复杂的然发火期15一30d，最短为7d,燃点一般为300一308cCo扩散漏风供氧通道。侏罗系义马组，可采及局部可采煤为5层，煤

3、层倾角80-4)煤层的硬度较小，若巷道层位选择不当，与顶层采150，平均厚度22.52m。煤层均具有爆炸危险性，爆炸指空区或老巷等的隔离煤层较小，容易造成掘进顶煤冒落，数为44.7%-51.8%。采煤方法为走向长壁后退式，自然可能会与顶层老空区连通，形成与巷道风流呈并联状的、跨落法管理顶板。采煤工艺为综合机械化普通分层开采或较复杂的扩散漏风供氧条件。放顶煤，以及炮采放顶煤等，综采机械化程度为90%以上。5)巷道底板的岩性较差，受压后抗剪切能力较小时，历年来，义马煤田矿井综采工作面发火统计见表10受地应力重新平衡作用的影响，容易

4、发生底鼓。反复剁底表1义马煤田矿井综采工作面发火统计表(1970-2004年)后，可能会造成巷道周围煤体流变位移加剧，漏风条件较好，触氧比表面积增大。漏两巷开采线停采线采空区其它地点合计2.2安装期间易发生自然发火发火次数21826254527341安装前，工作面主要的发火隐患来自于切眼周边破碎所占比例/%6487138100煤体，尤其是切眼顶板和采空区侧煤壁交接区附近。注:其它地点指控制综采工作面风量和其范围内的通风设施处。在支架安装过程中，受支架调整时反复升降挤压的作用，顶帮煤体的疏松程度大增，加之原来做的防火工程被由义马

5、煤田矿井综采工作面的自然发火统计结果可看出，综采工作面自燃危险性较大的地区是开采层的开采线破坏，防火安全有效性也随之降低或消失，很有可能被激(开切眼)、停采线和进、回风巷，即所谓的“两巷两线”，活而加剧氧化进程，释放出高浓度的CO气体或发火。顶分层停采线等。2.3回采期间易发生自然发火一是工作面采煤推进时，随着支架的升降和前移，切2综采工作面易发火地点时间及原因分析眼巷顶所做防火工程的效能逐步降低、消失;二是所做防2.1两巷(进、回风巷)易造成自然发火火工程很难覆盖整个切眼顶板，势必存在局部防火空缺点;1)巷道布设位置不合理，

6、矿压显现剧烈时，巷道顶帮三是切眼顶煤处于松动漏气状态，存在不易查觉的碎煤体煤体承受较大的支撑压力后，发生流变位移，造成巷道顶隐蔽自燃隐患，若工作面支架前移，顶煤垮落后，隐蔽的帮煤体破碎程度增大、加深，而使其触氧比表面积增大。碎煤体自燃隐患点也随之跨落或向切眼空间发生较大幅度同时造成巷道壁面凸凹不平，加剧了连续扩散漏风供氧的位移，其疏松程度大增，使漏风供氧条件充分，煤体蓄强度。热到一定程度可能造成发火事故。收稿日期:2007-03-08作者简介:魏增亮(1960一)，男，河南灵宝人，高级工程师，现任义煤集团公司副总经理。5220

7、07年第4期煤炭工程2.4拆除期间易发生自然发火化而生成的热量蓄积。撤除期间，由于工作面停滞不前，加之风量和通风方3.3.3封堵采空区漏风式的改变，因此采空区浮煤发火的可能性最大，所以，撤及时封堵采空区的主要漏风通道，最大限度地减小采除期间防火的重点主要是采空区。空区的漏风量。在具体实施过程中，应根据采煤工作面进、回风隅角靠采空区侧的塌落程度和工作面的推进速度，合3综采工作面防灭火对策理确定其封堵频度，采用封堵墙或编制袋装碎煤垒砌，要3.1优化工作面设计，合理布置巷道全断面封堵采空区漏风的主要出、人口。工作面布置位置及参数优化

8、程度如何，是工作面全过3.3.4合理配备工作面风量程安全防火的前提。其布置参数主要包括:两巷位置、护计算工作面合理供风量时，除按《规程》规定的“三巷煤柱宽度、开采线和停采线位置，以及工作面的走向长要素”外，还应考虑“配风量与采空区氧化带间的关系和度、倾向长度等。进、回风巷通风