平煤集团公司2011年科技计划项目.doc

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1、平煤集团公司2011年科技计划项目平顶山矿区高瓦斯易燃煤层群自燃规律与科学防治技术研究可行性研究报告承担单位：平煤股份通风处开发机构：阜新兴纪煤矿技术信息服务所起止年月：2011年1月～12月项目负责人：陈德亮一、概述1、项目名称平顶山矿区高瓦斯易燃煤层群自燃规律及科学防治技术研究2、起止时间2011年1月～12月3承担单位与协作单位技术力量概况承担单位：平煤股份通风处。中平能化集团通风处近年来研究了很多治理瓦斯和火的先进技术，多项获奖，有效地防治了公司高瓦斯易燃煤层群工作面的煤层自然发火，为完成本项目积累了丰富

2、经验。多年来通风处培养了很多防灭火防瓦斯的专业技术人材，为本项目的完成提供了人员的保障。平顶山矿区近年来装备了很多国、内外先进的井下防灭火火设备，为完成本项目提供了物质基础。通风处近年采取走出去，请进来等方法，学习了很多国内外的先进防灭火技术，了解国内外先进的防灭火理论与技术动态，为本项目的科研创新打下了基础。协作单位：阜新兴纪煤矿技术信息服务所协作单位阜新兴纪煤矿技术信息服务所是国内专业的防灭火技术研究所，由国内外著名防火专家徐成林任所长，该专家在平煤集团公司十一矿协作的项目“工作面氮气添加剂防火技术的研究”项

3、目获得了全国煤炭科技进步二等奖；八矿的协作项目“内错中位瓦斯巷工作面瓦斯与火防治项目”获得了2009年全国煤炭科技进步三等奖。近两年在平煤协作的项目均保证了试验工作面的安全回采，项目鉴定为国际先进水平。该专家熟悉平顶山矿区的自然发火状况，承担过全国很多复杂开采条件的防灭火，为本项目的开展积累了经验。该所近年来承担了国外的俄罗斯综放面防火防瓦斯的技术咨询，了解国外的煤矿安全研究现状，为本项目的技术创新提供了保障。4、项目的现状、研究的目的、意义及国内外技术概况煤炭自然发火是矿井的主要灾害之一。平顶山矿区属多煤层群复

4、杂开采，很多矿井都属高瓦斯突出矿井，地质构造复杂，瓦斯涌出量大，煤层自然发火严重。煤层自然发火一方面影响矿井生产，导致工作面无法开采，另一方面严重威胁矿井安全，尤其是高瓦斯与煤层自然发火同时存在时，可能引起瓦斯煤尘爆炸，形成重大灾害事故。因此，开展平顶山矿区复杂条件下煤层自燃规律及科学防治技术的研究，是实现矿区安全生产所必须解决的难题。煤矿井下自然发火主要与三大条件有关：①煤层赋存条件；②采煤方法；③瓦斯治理方法和煤层防突方法。平煤矿区主要开采己组、戊组、丁组和丙组煤，煤层厚度为1～10m，倾角为10～60°，煤

5、层赋存绝大多数为高瓦斯易燃煤层群，既有近距离煤层群；又有近距离复合煤层，既有缓倾斜厚煤层；又有急倾斜厚煤层；由于煤层赋存复杂，因此采煤方法多样化，既有先进的大采高综采和普通综采，又有炮采和悬移支架放顶煤开采。平煤矿区各矿所采煤层瓦斯含量相差较大，既有突出煤层，又有高瓦斯煤层，还有低瓦斯煤层，针对煤层不同的瓦斯浓度，平煤矿采用的治理瓦斯工作面通风方式有：以钻孔抽放为主的U型通风；以风排为主的外错式一进二回偏E型通风方式；以巷道抽放为主的内错中位瓦斯巷偏品字型通风方式。正是由于复杂的煤层赋存、多种的开采方法、多种的瓦

6、斯治理通风方式和极易自然发火的煤层，平顶山矿区历年来井下火灾较多，给矿区的经济和安全造成了很大的损失。由于受历史条件的限制，平顶山矿区历次火灾很多原因不明，为了吸取教训，总结经验，给今后的防灭火提供依据，有必要利用现在实验室的先进方法，对矿区所有煤层的各种赋存条件的最短发火期进行研究，并研究其氧化升温的气体产物，在此基础上对矿区各矿历年发生的火灾进行统计、分析，研究其规律并汇编成资料集。近几年国内外防灭火装备与技术发展很快，平煤各矿也陆续购买了一些先进的防灭火装备，采用很多新技术进行煤层自然发火的防治，但是，与全

7、国先进的矿区相比，防灭火欠帐还很多，特别是矿区内各矿防灭火装备相差较大，有些矿井连最基础的灌浆系统也没有建全，当发生火灾时，没有防灭火装备灭火，使火灾得与扩大，最后导致封采面。为此，有必要对公司各矿的防灭火装备进行统计和评估，根据该矿所采工作面的煤层最短发火期、采空区浮煤的多少、工作面风量大小、采空区的漏风状况、采场深度，巷道压力、瓦斯涌出量和工作面通风方式等，确定矿井应采取的防灭火手段和相应的装备，然后提出建立或建全矿井的防灭火系统的方案。目前国内外防灭火方法很多，但不能有什么用什么，必须根据各矿的自然发火规律

8、，科学防治。平煤矿区防灭火大致可分为以下几大类：①复合煤层开采的综采面，例如戊组煤和己组煤，这类工作面采空区浮煤成倍增加，因此采用以注氮为主的综合防灭火技术，目前国内外氮气防灭火很少做到科学注氮防火，普遍注氮流量较小、不能掌握合理的注氮时机、注氮地点，也没有对注氮后缩小采空区氧化带的范围进行考察，盲目注氮，因此必须研究科学注氮参数和技术。②单一煤层开采的综采面，这类工作面