下石节矿煤层自燃综合防治技术研究.pdf

《下石节矿煤层自燃综合防治技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、煤矿现代化2010年第1期总第94期下石节矿煤层自燃综合防治技术研究铜川矿务局下石节煤矿仇亚社摘要下石节煤矿煤层瓦斯含量高，且容易自燃。通过对综放采空区煤层自燃危险区域分析，提出了采用无机充填材料堵漏、注复合胶体及注液态二氧化碳的综合防灭技术。综合运用这些防灭火技术，有效地预防了下石节煤矿煤层自燃，保障了安全生产。关键词自燃防灭火复合胶体无机充填材料液态二氧化碳中图分类号：TD75文献标识码：B文章编号：1009-0797(2010)01--0035-02下石节煤矿主要开采煤层厚度一般为8～12m，采用放顶系统工艺流程见

2、图1。煤技术开采。由于开采煤层自燃火灾的危险与瓦斯并存，对矿井的安全生产威胁极大。从历年来发火情况统计看，北区三矿的煤层火灾隐患主要来自工作面采空区。采后抽放与风排瓦斯增加了采空区的漏风供氧，使氧化自燃带的范围加大，煤层自燃对安全生产影响很大。1煤层自燃危险区域分析根据煤层自燃危险区域判定理论，—采空区氧化升温带满足的条件为：(h>hmin)n(C>Cmin)n(Q

3、氧浓度；Q，由于该注胶工艺流量大、操作简单、工人劳动强度小，每Qmax分别为采空区漏风强度及煤自燃的上限漏风强度。【1】个班可注胶400m以上，处理火区非常迅速。下石节煤矿实际通过对下石节煤矿生产工作面采空区进行现场监测，可应用中发现，向进风侧采空区灌注复合胶体100余m，工作面以得到氧气浓度随采空区深度的其变化规律。回风侧距工作底部一般无浆流出，说明胶体能够较好地充填了进风侧采空面60m的采空区氧浓度降为6％，而进风侧氧浓度降为6％时区的大量空隙，起到良好的防止自燃的作用。距工作面75m以上。利用观测的采空区氧浓度分布

4、规律，可推2．2无机充填防灭火技术算出采空区进、回风侧漏风强度分布[1，5-6]。据此，可以得到封堵充填材料是一种新型的混凝土材料，由甲、乙两种材采空区自燃“三带”范围为：氧化升温带但是在工作面进风侧料混合组成，甲料为主料，由硫酸铝盐水泥熟料、缓凝剂、发泡距离煤柱约5m附近，氧化升温带宽度最大，该处窒熄带深度剂和悬浮剂等混合而成；乙料为配料，由石膏、石灰、速凝早强约85m，散热带深度约15m，即对应氧化升温带宽度约70m。在剂、悬浮剂和稳泡剂混合而成。甲、乙两种浆液单独在管中距离工作面回风侧5-15m处氧化升温带也达到一

5、个极大值，24h内不凝结并可泵送，混合后可速凝早强。封堵充填材料除该处窒熄带深度约80m，散热带深度约35m，对应氧化升温带了具有速凝、早强、高发泡、终期强度高的特点外，还具有塑性宽度约45m。这两处氧化升温带宽度最大的地方也是最容易变形大，与煤、岩体粘结力大的特点。发生煤层自燃的地点。下石节煤矿实际应用中，将甲、乙两种组分分别与水制成浆料，由高压水泥泵分别输送到充填巷道附近，混合后注入充2综放面煤层自燃综合防治技术填模板。两种料的浆液混合液发生一系列化学反应，发生固化由于下石节煤矿综放采空区容易发生煤层自燃，而正常并产

6、生泡沫，形成轻质、抗压且韧性较高的充填材料。充填工生产条件下向采空区注惰气防灭火时，容易发生汇漏，故防灭艺如图2所示。火效果不佳。根据矿井实际条件，决定采取堵漏及向自燃危险区注粉煤灰复合胶体等综合防灭火措施。首先对工作面上、下隅角充填，堵塞工作面上下隅角的空洞，以减少向采空区漏风，防止自燃的发生和发展。然后，向封堵材料后的采空区深部注复合胶体，进一步堵塞漏风，并防止煤温升高，有效地防止煤层自燃的发生。2．1复合胶体防灭火技术所用复合胶体材料组成为水与黄土按1：0．5～l：l配制成浆，外加少量胶体添加剂。其制备工艺为：利用

7、灌浆注胶防灭图2封堵充填材料对巷道进行充填工艺图火系统，将黄土与水按1：1．5左右的比例混合制成浆液，通过2006年5月，对215工作面的14#联络巷和其附近的灌灌浆管网输送至井下用浆地点。在井下火区附近通过ZM一5／1．浆巷用封堵充填材料进行了密封。密闭的厚度均为2m，灌浆8D煤矿用注浆机，将胶凝剂FCJ12按比例加入灌浆管网内。泥巷密闭共用充填材料20t，联络巷密闭共用充填材料14t。充填浆与胶凝剂的混合物被压人预测的高温区，实现防灭火效果。后30min以内达到初凝，此后其强度逐步增加，起到一定的支·35·煤矿现代化

8、2010年第1期总第94期撑作用。此后的2O天以内，密闭处巷道有所变形，但封堵材料碳经过气体输送管道流到火区附近，再经注液态二氧化l碳的密闭未产生裂隙，通过预埋的观测管观测发现，闭内氧气浓的管路送到高温区。度较低(低于原砖闭内相同条件下的观测值)，说明密封效果下石节煤矿在正常生产期问，如果采空区出现自燃危险较好。时，