煤矿90102工作面防灭火方案

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1、中煤杨涧煤矿90105综放面防灭火技术方案山西中煤杨涧煤矿中国矿业大学二零一三年三月目录190105工作面概况1290105工作面易自然发火危险区域分析13总体设计思路24煤层自燃早期预测预报设计24.1煤自燃特性及标志性气体的测试分析24.2煤层自燃早期预测预报技术措施34.2.1束管监测34.2.2人工预测预报35防灭火系统的构建45.1防火管路的布置45.2三相泡沫系统的设计46开切眼处防灭火技术方案56.1开切眼处气体监测监控56.2预埋管灌注三相泡沫、注氮57正常回采期间防灭火技术方案

2、67.1正常回采时期煤层自燃预测预报67.2回采时期防灭火措施68缓慢推进期间防灭火技术方案79停采撤架期防灭火方案89.1工作面收作前加强封堵和减少丢煤89.2加强收作期间防火探查，做好防火预测预报工作89.3强化灌三相泡沫和注氮99.4加强采空区堵漏措施10附件1三相泡沫操作步骤及注意事项10附件290105工作面注氮防灭火安全管理要求11附件3三相泡沫防灭火新技术简介12三相泡沫防灭火需采购设备材料汇总表14中煤杨涧煤业有限责任公司90105工作面防灭火设计方案190105工作面概况901

3、05工作面为杨涧煤矿9#煤层第3个工作面，工作面走向长度190m，倾斜长度为运输顺槽长，轨道顺槽短的不规则形状。整个工作面呈“刀把形”。虽然回采时间长，但存在二次搬家和倒架问题，所以自然发火风险依然存在。9#煤煤层平均厚度11.2m，平均倾角4°左右，2013年经山西省煤炭工业局综合测试中心检测为自燃煤层。工作面采用综采放顶煤工艺回采，回采过程中采空区遗留浮煤相对较多；同时，90105工作面上部为4#采空区，9煤与4煤层间距约40m，90105采空区来压后势必与4煤采空区沟通使得工作面漏风复杂；

4、加之开采初期作业人员与设备存在一定的磨合期，磨合期间工作面回采速度相对较慢。这些都增加了90105工作面煤层自燃的危险性。临近矿井开采9#煤时已不同程度的出现过自然发火的征兆。因此，90105工作面若不开展针对性的防灭火研究，一旦发生自燃势必影响到整个矿井的安全生产。由于90105工作面煤层厚度大，采用常规的黄泥灌浆技术后注入采空区的大量黄泥浆易在采空区内形成“拉沟”现场，一旦黄泥浆形成固定流失通道后大量泥浆极易回流至工作面影响正常施工环境；同时单一的注浆技术，难以有效覆盖采空区较高位置的遗煤，

5、对于厚煤层工作面回采期间的煤层自燃防治工作难以起到有效的作用。此外，工作面回采期间采空区属于半开放空间，单一注氮技术注入采空区的氮气易随风流很快扩散出去，不能长时间发挥氮气防灭火的窒息性。因此，针对90105工作面防灭火工作的实际情况，提出以三相泡沫为主的综合治理技术。本方案分不同开采时期针对性的给出90105工作面的综合防灭火技术方案。290105工作面易自然发火危险区域分析（1）工作面采空区杨涧煤矿90105工作面煤层平均厚度达到11.2m，采用综采放顶煤工艺回采，采空区遗煤较多（2）开切眼

6、、停采线90105综放工作面的开切眼断面大，受矿压影响部分煤体压裂破碎，存在漏风供氧；同时，工作面初期推进速度一般相对较慢，增加了15开切眼松散煤体氧化时间。停采撤架前一段距离工作面一般不放煤，撤架期间在支架顶部与尾部形成大量破碎煤体，加之一般搬家时间相对较长，这些都增加了自燃危险性。因此，开切眼、停采线易发生自燃火灾。3总体设计思路通过对90105工作面自燃危险发火区域的分析结合工作面煤层的实际情况和单一防灭火技术在该工作面应用过程中的不足，提出“以三相泡沫为主、注氮堵漏结合”的综合防治方案，

7、对不同危险区域进行有针对性的防治。即利用三相泡沫的高堆积性和良好的扩散性对采空区的遗煤和高位隐蔽自燃区域进行均匀覆盖，同时配合施工挡风墙等封堵技术对上下隅角进行堵漏风，达到防止工作面煤炭自燃，安全回采的目的。总体技术路线如图1：图1总体设计路线示意图4煤层自燃早期预测预报设计煤层自燃预测预报系统设计包括煤层自然发火基础特性的测试分析和气体监测系统的设计两部分。4.1煤自燃特性及标志性气体的测试分析煤层自然发火基础特性的测试是研究和掌握自燃规律、设计煤层自燃预测预报的前提。90105工作面采用现场

8、取样，送中国矿业大学通风防灭火研究所测试分析的方法对90105工作面煤层自燃特性和自燃指标气体进行分析。154.2煤层自燃早期预测预报技术措施根据90105工作面煤层自燃特性基础参数测试结果，通过束管系统自动采样监测和人工取样分析相结合的方法对90105采空区气体成分、浓度进行分析，对比指标气体来达到对煤层自燃的早期预测预报。根据监测结果及时采取相应的防灭火措施消除隐患。4.2.1束管监测束管监测系统是用抽气泵通过束管（多孔塑料管）抽取各取样点的气样，并通过色谱分析仪器自动进行气体成分、浓度分析