清水灌注抑制易燃采空区遗煤氧化及自燃的机理研究与应用.pdfVIP

　第 27 卷第 3 期 煤 　　炭 　　学 　　报 Vol . 27 　No . 3 　 　2002 年 6 月 J OU RNAL OF CH INA COAL SOCIE T Y J une 　 2002 　 　　文章编号 :0253 - 9993 (2002) 03 - 0237 - 05 清水灌注抑制易燃采空区遗煤氧化及 自燃的机理研究与应用 刘 　英 　学 (上海应用技术学院 环境工程系 , 上海 　200235 ) 摘 　要 : 通过对灌注清水抑制易燃采空区遗煤氧化及 自燃的机理分析与现场应用研究实际效果 , 提出了一种新的、简便廉价的防治采空区遗煤自燃的技术措施. 同时 , 对传统的黄泥灌浆技术措 施中的泥浆浓度要求提出了新的不同看法. 即认为无论泥浆浓度如何 , 只要能确保适时充足的灌 注量 , 即便是清水 , 也能起到防止采空区遗煤自燃的效果. 关键词 : 灌注清水 ; 采空区遗煤自燃 ; 机理研究 中图分类号 : TD752 2 　　　文献标识码 : A 　　对于开采具有自燃倾向危险性煤层的矿井 , 采空区遗煤自燃往往是井下最为严重的自然灾害. 在与煤 自燃灾害作长期的斗争中 , 人们不断地研究和采用新技术 、新工艺 、新方法 、新材料. 但直至今 日, 井下 采空区遗煤自燃灾害远远没有被完全控制 , 部分矿井在沿袭采用传统的有效的防治技术方法中 , 或因井下 条件恶化 , 治理难度加大 , 或因措施实施中技术不到位 , 常常导致防治工作无效或失败 , 更加剧了防治煤 自燃工作形势的严峻性. 如贵州省六枝矿区 , 井下采空区遗煤自燃灾害年年发生 , 其中最严重的一次自燃 灾害引起了工作面瓦斯爆炸 , 造成直接经济损失约 206 万元. 长期以来 , 六枝工矿集团对井下煤炭自燃灾 害的防治工作都极为重视 , 但苦于经济不发达 , 无力采用投资巨大的新技术 、新材料. 1992 年 , 笔者应 邀与之合作开始研究新的、低成本的防治技术措施 , 经过几年的努力 , 取得了令人满意的技术效果和经济 效益. 1 　采空区注水抑制遗煤氧化及 自燃的机理 　　在防治采空区遗煤自燃技术中, 我国煤矿 自20 世纪 50 年代就采用黄泥灌浆技术 , 到 20 世纪 70 年 代 , 这一技术在开采易燃煤层的矿井中得到较广泛的普及. 六枝矿区自20 世纪 80 年代初也开始使用这一 技术 , 在一段时期中取得了很好的防治效果. 　　黄泥灌浆技术的机制[ 1 ] 是 : 一定浓度的黄泥浆能将采空区遗煤包裹起来 , 使之与氧隔离 , 避免煤氧 接触发生反应 ; 其次 , 泥浆中的水也具有吸热降温的作用 , 但该措施的关键在于隔氧阻化. 因此 , 有关规 程规定 , 严禁往采空区灌注浓度不合要求的泥浆 , 更不允许灌注清水. 但六枝矿区地表缺土 , 黄泥灌浆成 本不断上涨 , 且与农业争地的矛盾 日趋尖锐. 由于种种原因 , 黄泥灌浆措施的实施只能是断断续续 , 时灌 时停 , 根本无法控制井下采空区遗煤 自燃 , 以至于 自燃灾害时有发生. 1993 年 , 笔者根据实际情况 , 提 出不强调浓度[2 ,3 ] , 但加大注浆水量 , 后又改为直接往采空区灌注清水的方法 , 有效地防止了采空区遗煤 自燃灾害 , 究其作用机制大致可分为 2 个方面. 11 　水具有吸热降温抑制煤炭氧化进程