综放面静压状态下防灭火技术探索(1)

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1、综放面静压状态下防灭火技术探索一、背景简述综放面在正常回采期内，因受采动影响作用，使采空区内煤炭自燃“三带”处于动态变化过程，致使综放面发火几率较小。但是在停产检修、放假期间及工作面回撤期间，因其受相对动态影响较小，采空区内浮炭自燃蓄热发火条件更为充足，从而造成采空区，特别是架顶和上隅角出现发火现象，为了能够确保工作面停产时间长达45-60天的静压状态下，不产生高温、不出现气体超限现象，使工作面顺利启动生产，探索研究综放面静压状态下防灭火技术对于矿井安全回采及可持续发展及提高矿井经济效益必将起到重大意义。二、实际生产中的需求分析综放面静压状态下的防灭火技术

2、在国内成功的借鉴经验较少，本研究课题主要是针对马蹄沟煤矿二采区工作面受压较大、生产系统复杂以及煤的自燃发火期短、工作面在停产或回撤周期较长，极易发火的现状，进行相应的分析、探索及研究。通过本课题的深入研究，将切实解决马蹄沟煤矿综放面在静压状态下的的防灭火关键技术，为矿井的安全回采与可持续发展奠定基础。三、主要研究内容马蹄沟煤矿25110综放面位于矿井二采区，25110综放面开采煤层为煤5层，工作面走向长470m,倾向长100m,煤岩组分以暗煤为主，煤岩类型为半亮、半暗型，煤质较稳定，属低灰、低磷、特低硫、高发热量的长焰不粘煤，煤层赋存稳定，节理裂隙发育，煤

3、层内有1层夹歼，夹砰变化无规律可循。经对煤5层的自燃倾向性和煤尘爆炸性进行了鉴定，水分为6.48%,灰分为7.94%,挥发分为38.98.%,自燃等级为I类容易自燃煤层;25110综放面在回采末期月推进进度控制在19-22m左右，进入回撤前期，利用10天时间对工作面进行挂网、注锚，做回撤前期准备工作，随后进入工作面的回撤，该面自挂网、注锚开始直至回撤结束，该面回撤周期大约为45天，自工作面会采末期的缓采算起至工作面回撤完毕，工作面在约计60天左右几乎处于静压状态下。K根据25110综放工作面井下位置及开采技术特点，结合矿井原有的预测预报技术及黄泥灌浆、均压

4、通风、采空区注氮、喷洒阻化剂、喷浆堵漏等方法，进一步研究探索出新型泡沫材料充填堵漏、煤体超前注水等具有广泛推广意义的防灭火方法，为工作面安全、高效回采提供保障。2、针对综放工作面的推进进度较慢、停产期较长、工作面回撤周期长的特征，研究综放工作面在静压状态下的综合防灭火技术；四、关键技术通过探索、优化矿井综放面的综合防灭火技术，延长工作面在静压状态下的存放周期；针对马蹄沟煤矿25110综放面在回采末期及工作面回撤这种静压状态下，结合矿井原有预测预报技术及黄泥灌浆、均压通风、采空区注氮、喷洒阻化剂、喷浆堵漏等综合防灭火方法，通过长期探索与研究，摸索出工作面煤体

5、超前注水、对采空区漏风点使用新型泡沫材料充填的方法，确保了25110综放面在回采末期将月进度在19-22米左右，且工作面回撤周期长达30天这种近乎静压状态下的工作面安全回撤。通过采用这些综合防灭火方法及措施切实解决25110综放工作面回采末期及回撤期间静压状态下的防灭火难题。煤体超前注水：25110综放面在剩余50米时，在超前工作面上下口10-30m范围的煤体松软、裂隙发达的煤体上，自回风巷向皮带巷施工注水钻孔，采用静压注水的方式，通过所施工的高、中、低位组钻孔轮换、交替注水，通过人员观察，发现工作面或皮带巷内有水流出时，转入下一位置继续注水。通过通过工作

6、面推进，湿润的煤体被抛至采空区，通过其富含的水分，有效缓解采空区内发热，从而截断了采空区内煤炭自燃所需的“高温”要素，确保采空区不会出现发火现象。新型泡沫材料充填漏风点：在25110综放面回采末期及回撤期间，为减少向采空区漏风，我矿采用新型泡沫充填材料对工作面上下角进行充填堵漏，因为该材料发泡倍数高，当其喷射到上下隅角时,它能快速发泡，将漏风通道全部充填严密，杜绝了采空区漏风，消除了煤炭自燃的“充足氧气”因素。五.实施效果25110综放面在剩余50米时，在超前工作面上下口10-30in范围的煤体松软、裂隙发达的煤体上，自回风巷向皮带巷施工注水钻孔，采用静压

7、注水的方式，通过所施工的高、中、低位组钻孔轮换、交替注水，确保煤体被基本湿润，当这些湿润煤体遗留在采空区时能有效减缓煤炭自燃周期。在工作面回采末期，通过预埋管路，对采空区进行间歇性注氮，降低采空区温度，减小采空区氧浓度；在工作面回撤前期的准备工作中，首先采取对工作面风量进行合理控制，形成均压通风，为工作面的防灭火创造出基础条件，其次在回采末期及回撤期间，通过对工作面上隅角、架间、架顶以及下隅角施工短、中、长距离钻孔，进行黄泥灌浆，并在灌浆过程中随时在灌浆山筛子房内随时往泥浆中均压添加阻化剂，大量向采空区灌入。并配合以对工作面上、下隅角人工喷洒阻化剂，使得抛

8、入采空区的遗煤不易自燃；随工作面推进，及时对上下隅角采用泡沫充填材