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1、第4期熊鹏辉等高瓦斯油气伴生易燃煤层综放面综合防灭火体系25问题探讨高瓦斯油气伴生易燃煤层综放面综合防灭火体系1112熊鹏辉,黄河,封华,张辛亥(1.铜川矿务局,陕西铜川727000;2.西安科技大学能源学院,陕西西安710054)摘要:针对高瓦斯油气伴生易燃煤层特点,提出了矿井防灭火体系的总体方案,包括加强火灾的监测和预报,建设完善防灭火装备,强化防灭火管理和完善应急机制,有效地预防煤层火灾。关键词:高瓦斯;易燃煤层;综合灭火;体系中图分类号:TD752.2文献标识码:A文章编号:1671-749X(2006)04-0025-03煤层自燃防治技术主要包括自燃预测、预报,火0引言
2、源探测、监测监控和防灭火技术等。煤自然发火期铜川矿务局是全国45个重点安全监控对象之的测试对自燃预测和防治意义重大,但由于煤实际一,特别是焦坪矿区,自然条件极其复杂,煤油气共自燃过程非常复杂,准确测定其自然发火期比较困生[1—5],水、火、瓦斯、顶板灾害俱全,特别是围岩富含瓦难。煤自燃性研究的典型方法有:①通过色谱斯和油气,顶、底板岩性很差,属国内少见的灾害严分析测定煤样对氧气的物理吸附能力分析煤的自燃重矿区。铜川矿务局北区三个煤矿(陈家山、玉华、性;②采用TGA和DSC实验研究煤氧化过程中的-2下石节),主采4号煤层,厚度一般为8～12m,煤重量变化和能量变化对比煤的自燃性;③
3、采用绝热层及其顶板岩层均含有大量的瓦斯,为高瓦斯矿井。实验或程序升温实验研究煤的耗氧物性等均可分析据2004年瓦斯等级鉴定,陈家山煤矿绝对瓦斯涌出煤的自燃性等。但这些研究一般不能较准确地得到3量达107.61m/min,相对瓦斯涌出量分别为20.煤在特定条件下的自然发火期,不能测定煤不同温-244,在采掘作业过程中,曾发生多次瓦斯喷出。4[1]度下的氧化放热强度。徐精彩利用自行设计的号煤层及围岩油气伴生,三迭系延长组、富县组、延煤自然发火实验台,在设定的标准实验程序下模拟安组以及直罗组均为含油层,从平面上看,油气主要煤的实际自燃过程,测定煤不同温度下的耗氧速率、分布在背斜区、向斜
4、翼部和富县组沉积厚度较小的区域。4-2号煤层容易自燃,最短自然发火期仅为放热强度和气体产生率,并能准确测定煤的实验自24d,煤尘具有爆炸危险性。然发火期,其精度达到1d。根据实验自然发火实验北区三矿均实行综合机械化放顶煤开采,采后结果,可以采用数值模拟煤自燃全过程或运用自燃漏风量增大等因素引煤层自燃危险性增大,氧化自危险区域判定理论进一步确定煤在生产、储、运等条燃带的范围加大,治理难度增加。开采至今,共发生件下的实际自燃过程。自燃火灾事故百余次,造成了严重的损失。矿井防目前,对于煤炭自燃进行预报的方法主要有标灭火工作成为安全生产的关键。志气体分析法、测温法、示踪气体法、测氡法等。
5、煤1煤层自燃防治研究现状自燃高温一般比较隐蔽,利用测温法探测自燃温度一般比较困难。自燃温度较低时,氡浓度分布异常收稿日期:2006-07-14通常也不明显。测氡法通常对大范围高温效果比较作者简介:熊鹏辉(1972-),男,陕西麟游人,1997年毕业于辽宁工程技术大学矿井通风与安全专业,学士学位,工程师,现铜川矿务局好,自燃初期探测困难。煤层发火过程中,将产生一通风处副处长。系列反映煤氧化和燃烧程度的指标气体,如CO、26陕西煤炭2006年CO2、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2等,随着煤温的升高,预报指标气体体系。从而可以在自燃早期进行预其产生量将发生显著变化,可据此进行煤
6、层火灾的报。早期预报。指标气体比较灵敏,有一定的使用价矿井自燃监测:建立束管监测系统和安全监控[1]值。系统,在工作面、巷道及采空区设立测点,并且由瓦煤层自燃防灭火技术主要有注氮、惰气泡沫、灌检员进行井下巡检,监测井下气体、温度等的情况。浆、均压、阻化剂、堵漏及胶体防灭火技术等,在煤层在分析井下自燃危险区域和风流特征的基础上,确自燃防治中都有重要作用。胶体防灭火技术可分为定测点布置和巡检的重点区域,以保证监测质量。凝胶、稠化胶体和复合胶体三种,其中复合胶体灭火一旦监测发现井下出现异常,及时采取应对措施,确技术材料用量少、成本低、可以管网式大流量注胶和保矿井安全。由于北区三矿是高瓦
7、斯油气矿井,井快速应急注胶,适用于大综放面各种火灾快速防灭下采集的气体中经常有一些油蒸发产生的低分子烃[1,5]火需要。类,导致气体成份分析容易出现误差,会引起误判。为此,需开展油汽对煤层自燃预报气体成份分析影2煤层自燃防治思路响的研究,开发新的分析技术,能够更准确地预报煤根据各种防灭火技术特点,认为易自燃煤层高层自燃。瓦斯油气矿井需要建立完善惰气(惰泡)防灭火技2.2建设和完善防灭火装备系统及方案术、封堵技术、多功能灌浆、注胶防灭火技术、松散体通风:研究确定高瓦斯油气矿井井下所
