孤岛综放面煤巷高冒区浮煤自燃防治技术研究.pdf

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1、2011年第6期能源技术与管理63doi：103969／j．issn．1672-9943．2011．06．026孤岛综放面煤巷高冒区浮煤自燃防治技术研究郭秀廷，郭翔宇(山西潞安集团，山西长治046204)[摘要]阐述了高冒区浮煤的特征、巷道风流的漏风供氧及浮煤自燃微循环氧化机理，结合孤岛综放面煤巷高冒区发火实际情况，分析了MEA高分子阻化泡沫技术防治高冒区浮煤自燃的应用效果。实践表明，在治理高冒区浮煤自燃时，应用MEA泡沫防灭火技术是可行的。[关键词]高冒区；自燃；MEA；微循环；防灭火技术[中图分类号]TD752．2[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2011)060633高于

2、工作面常温，说明高冒区浮煤深部已进行了O引言较强的氧化，成为影响工作面安全生产的关键问随着煤炭科技的发展，高产高效综采和综放题，因此对高冒区浮煤自燃进行防治具有重要的开采技术得到了普遍的推广和应用。综放开采技安全意义。术的巷道布置特征之一就是工作面巷道均沿厚煤2高冒区浮煤自燃危险性分析层底板布置，巷道周围除底板外均为煤层，在巷道施工中易产生高冒区。尤其是孤岛综放面，受其特2．1高冒区浮煤特征分析殊布置方式的影响，回采过程中随着孤岛支撑煤高冒区形成后，根据高冒区松散煤体的孔裂体宽度的逐渐缩小，矿压显现异常强烈，巷道周边隙分布状态和煤体松散程度以及冒落程度可分为煤体松动破碎严重，巷道冒顶现象十分

3、明显。而巷破碎区、离层区和断裂下沉区【2]，如图1所示。在道中有大量的风流通过，当高冒区内呈破碎状态破碎区内煤体已经充分破碎，应力完全释放，有较的浮煤具有适宜的漏风供氧通道和蓄热环境，就多的浮煤呈自然堆积状态存在，为自然发火提供容易引起自燃，且高冒区有支撑物的掩护，故此类了丰富的物质条件。巷道中的空气可以通过该区自燃火灾较其它自燃火灾具有更大的隐蔽性和危域裂隙渗透进入松散煤体中，并在裂隙暴露的煤险I生。因此，研究该类高冒区浮煤自燃防治技术具表面发生氧化反应，在该区域易于发生煤的自燃l2_。有重要的意义。结合孤岛综放面煤巷高冒区发火断裂区实际情况，分析了煤巷高冒区浮煤自燃的危险性，离层区并采用

4、MEA高分子阻化泡沫防灭火技术有效地破碎区治理了高冒区浮煤自燃，为防治该类发火隐患提供了新途径。1孤岛面煤巷高冒区浮煤自燃概况图1高冒区划分509综放面东邻丈八一、二区采空区，西部为2．2高冒区漏风供氧及浮煤自燃微循环氧化机507工作面采空区，南部为五采上山，北部为五采理分析区与三采区隔离煤柱，属孤岛综放面。煤层倾角高冒区连续供氧是造成浮煤自燃的又一个主3。～9。，平均5。，厚6．91m，为I类自燃煤层。工作要因素。高冒区煤体破裂揭露初期，自由基较多嘲，面走向长772m，倾斜长200m，进回风顺槽均沿发生低温氧化产生热量，此时高冒区空洞内温度煤层底板布置。由于孤岛面矿压显现异常强烈，巷慢慢升

5、高，高冒区与巷道之间存在温度梯度，产生道周边煤体松动破碎严重，巷道冒顶现象十分明热风压[引。热风压和高冒区深度成正比，高冒区深显，并发生了浮煤自燃。经检测高冒区内CO体积度增加，热风压增大，从而高冒区与巷道温差增分数高达140X10，煤壁表面温度达42℃，明显大，导致高冒区内漏风量增加，为浮煤自燃创造了64郭秀廷，等孤岛综放面煤巷高冒区浮煤自燃防治技术研究2011年第6期条件。合水的吸热降温作用和氮气的窒息能力经发泡后在孤岛面回采过程中，随着孤岛支撑煤体宽来防治煤炭自燃与灭火，将多种技术综合在一个度的逐渐缩小，高冒区面积会逐渐增大，漏风也会有机的整体之中，充分发挥了多种材料的防灭火随之增大。

6、当冒落面积与深度达到一定程度时，热功能。MEA高分子阻化泡沫技术具有如下特性：风压的大小直接与高冒区上下两端的温差有关，①避免“拉沟”现象。MEA一1浆液通过注入氮气发温差梯度大，热风压大，漏风量又随之增大。漏进泡后形成MEA高分子阻化泡沫，体积大幅度增高冒区空洞内的风流，在供氧的同时也携带走煤大，在采空区中可向高处堆积，对低、高处的浮煤自燃产生的热量及氧化物。当漏风带走的热量小都能覆盖，能够避免“拉沟”现象；②窒息防灭火功于煤自燃产生的热量，漏风就成为良好的供氧条能。注入在采空区的氮气被封装在泡沫之中，能较件，促进煤的自燃氧化，热量不断积聚。热量又会长时间滞留在采空区中，充分发挥氮气的窒息

7、防增大高冒区上下两端的温差，使热风压进一步增灭火功能，这是MEA高分子阻化泡沫比一般注大，增大的热风压与外界漏风动力源发生叠加为浆、单纯注氮气的优越之处；③阻化功能。MEA高微循环漏风流又提供动力，使漏风量进一步增加分子阻化泡沫中含有MEA一1等阻化物质，加水而增大供氧量，进一步氧化使产热量进一步的增后呈胶体状，本身就是一种很好的阻化材料，能均加，增加的产热量与散热量之间保持热微循环的匀的分散在煤体上，能有效