下沟矿矿综合防灭火设计改1.docVIP

第一章矿井概况 下沟矿采用分区抽出式通风方式，主、副斜井行人斜井进风，上沟立井、水帘斜井作为回风井。矿井采用综采放顶煤开采，全部垮落法管理顶板，工作面采用后退式回采。404采区二水平共布置三条准备巷：轨道巷（用于运料、进风）、皮带巷（用于原煤运输、进风）、回风巷（用于回风），三条巷道均沿煤层布置。由于开采的4＃煤层泾河下为走向东西北倾斜，倾角约0——5°左右，巷道沿煤层走向布置，404采区二水平回风巷布置在距ZF4404工作面运输顺槽以北70m，中间为皮带巷，最北边为轨道巷，三条巷间留设45m护巷煤柱。 下沟矿主采煤层为4#煤，煤层全厚0～19.73m，平均16.8m，属特厚煤层，煤层结构简单，一般含0～2层夹矸，局部含2层以上夹矸，夹矸厚0.1～0.3m，岩性以泥岩、炭质泥岩为主。属较稳定煤层。 根据西安科技大学《下沟煤样自燃发火实验报告》及煤炭科学研究院沈阳研究院《煤自燃倾向性鉴定报告》，Vd1.00全硫St,ad≥2.00，其结果说明4#煤属二类自燃煤层。发火期一般3～5个月，最短发火期初始温度（28.7°C）下为29天，因此必须采用综合防灭火技术。 本矿拟采用以注氮为主，黄泥灌浆为辅，三相泡沫、凝胶和气雾阻化相结合，束管为主要监测手段的综合防灭火技术。 煤的自燃预防措施 煤的自燃发展过程有三个必要条件：煤层具有自燃倾向性、有连续供氧的条件、热量易于积聚。所以设计防止煤的自燃主要从阻断上述三个必要条件入手。 2.1开拓开采方面的措施 2.1.1选择合理的巷道布置与开采程序 根据矿井开拓布置，矿井采用单水平开拓。4煤层煤质坚硬，厚度稳定，顶板为泥岩，砂质泥岩，底板为遇水膨胀的铝土质泥岩。根据煤层厚度及顶底板岩性和本矿的生产实践经验证明，4煤层是布置大巷的理想层位，为了防止煤层自燃，西二水平轨道大巷、皮带大巷、回风大巷均布置在4煤层中（留底煤），支护采用锚网喷支护。 2.1.2选择合理的采煤工艺 设计采用综合机械化放顶煤采煤法，巷道布置简单，生产成本低，工作面采用后退式回采方式，减少了分层开采反复打开采空区，有效防止了采空区煤氧化、发热和自燃，同时有利于加快回采进度，保证了较大的 防火安全性。 2.1.3提高回收率，减少采空区浮煤 对于综放工作面发火的主要部位是采空区浮煤氧化自燃。因此，提高顶煤回收率，减少采空区浮煤量，对降低综放工作面发火机率有较为明显的功效。4煤层采用的放顶煤液压支架，加大了工作面割煤回采高度，有利于提高顶煤回收率，因此，在生产过程中，应视顶煤的实际冒放情况，采取相适应的切实可行的技术措施，提高顶煤的冒放效果，提高放煤口的放煤量，提高工作面回采率，对预防采空区自燃将起到积极作用。 2.1.4选择合理的工作面推进度，防止浮煤自燃 采空区按煤层自燃条件分为散热带、氧化带、窒息带。一般来说，在工作面外部条件不变的情况下，散热带和氧化带的宽带只在一个有限范围内波动，并随工作面一起推进。加快工作面推进度，可以缩短采空区浮煤在氧化带内暴露时间，有效地防止煤层自燃。 西二水平综放工作面设计日推进度5m，在正常情况下，月推进度可达150m；设计推进度可以较好的防止采空区浮煤氧化自燃。 2.2通风方面措施 2.2.1采用合理的工作面配风量，减少采空区漏风，缩短氧化带宽度 采空区氧化带宽度在浮煤温度和地温一定的情况下，主要受采空区漏风影响，而采空区漏风量在特定工作面则主要取决于工作面供风量。根据有关生产矿井和科研机构提供的统计资料显示，采空区漏风量与工作面供风量平方成正比关系。因此，回采工作面的合理配风是有效减少采空区漏风、缩短氧化带宽度、防止采空区煤层自燃发火的主要措施之一。 本矿井工作面配风是根据本区瓦斯涌出的特点，参照我矿以前综采工作面配风量按照支架有效过风断面和工作面风速的限值设计的。因此，在实际生产过程中，应根据工作面的实际瓦斯涌出量进行合理调整，在保证安全生产的前提下，尽量减少工作面配风量，降低工作面发火的危险性。 2.2.2密闭堵漏和喷浆堵漏措施 为了杜绝或减少工作面及采空区漏风，工作面采完后应对采空区及时封闭。对漏风区域用钻机打孔通过钻孔向裂隙区域注凝胶、水泥，杜绝向采空区漏风。 西二水平大巷和回采巷道均布置在煤层中，如巷道产生裂隙，首先采取锚喷支护加固或二次喷射混凝土进行封闭，如出现冒顶，则视其冒高情况，采取挂网分层喷射混凝土措施，煤层喷厚50-100mm，直至喷平；若冒高大，可采取架设钢支架和铺设模板进行砌碹并留注浆孔，然后进行注浆封顶，以防止漏风、煤层氧化自燃。 2.2.3堵漏风防灭火 工作面回风巷是氮气必须流经的通道，氮气注入采空区后在区内扩散，惰化氧化带，如果采空区冒落不实，必然造成氮气在区内扩散速度加快，不利于采空区惰化。为此，进回风侧顶板冒落不严实时，应强制放顶，用土袋配合艾格劳尼堵塞