SIIS26―5综放工作面初采阶段综合防灭火技术的应用.docVIP

SIIS26―5综放工作面初采阶段综合防灭火技术的应用 　　摘要：文章首先对SIIS26-5综放工作面进行概述，提出放顶煤工作面自然发火的问题，并对灭火技术和灭火措施进行详细分析和阐述，最后得出结论，进一步丰富了防治自然发火经验。 　　关键词：SIIS26-5 综放工作面 防灭火 　　1 工作面概况 　　SIIS26-5综放工作面位于南二轨道上山南侧，北至预计采终线，南至井田边界，浅部以一段6-5下运输顺槽为界，深部以三段6-5回风顺槽为界。2007年7月8日切眼与风巷贯通，工作面形成。7月23日开始安装综放支架。8月7日工作面正式开始回采。该工作面采用U型通风系统，配风量为600m3/min。 　　2 问题的提出 　　六家煤矿自然发火期一般为1-3个月，最短15天，自然发火较为严重。SIIS26-5综放工作面是布置的第二个综采放顶煤工作面。初采过断层，由于工作帮片帮严重，造成架前抽顶，支架拔后柱，破碎段只得采取炮掘架大棚通过，工作面推进度极度缓慢。采空区自然发火隐患随时威胁着工作面的顺利回采。 　　如何保证在如此困难的情况下，工作面初采期间不发生采空区自然发火？ 　　3 综合防灭火技术的应用 　　3.1 技术依据 　　3.1.1 采空区自燃“三带”及其特征 　　随着自然垮落采空区的回采工作面向前推移，形成冒落区，含有比较丰富的漏风通道，这一区域的浮煤虽然因氧化反应释放热量，但绝大部分热量随风流带走，缺乏热量积聚的条件，因此，一般不会发生自然发火。这一区域就是“冷却带”。 　　随着工作面的推移，松散的冒落区被压实，漏风通道减少。此时的漏风，一方面携带着足够的氧气供给浮煤，保证浮煤氧化的继续进行；另一方面漏风不能带走氧化所生成的热量，氧化热不断积聚，最终激烈氧化阶段，甚至出现明火燃烧现象。这一区域就是“氧化带”。 　　“氧化带”往里延伸，冒落区压实，漏风消失，漏风流经氧化带时，其中所含的氧气已消耗，只有很少一部分漏风能抵达这一压实区。因此，这一区域内浮煤的温度仍比较高，由于漏风不能供给足够的氧气而被迫处于窒息状态，因此这一区域被称为“窒息带”。 　　3.1.2 煤炭自燃的条件 　　①有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态。②有较好的蓄热条件。③有适量的通风供氧。④上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。 　　3.2 综合防灭火技术措施 　　3.2.1 进行准确的预测预报 　　①设立工作面自然发火观测站。观测地点为回风巷、上隅角、回风巷切顶线以里。②利用埋设的束管监测系统监测采空区的各种气体变化情况。技术要求如下： 　　a沿工作面切眼切顶线方向均匀布置采样点12个。b埋设在采空区及回风顺槽超前支护段的束管用2寸无缝钢管保护。c现场监测时，通过采样泵将12个采样点的气样分别采集到12个球胆内，化验室进行分析。d所有检测分析结果必须记录在专用的防火记录簿内，并定期检查、分析整理。 　　3.2.2 开区均压，合理配风 　　针对采空区并联漏风在回风巷使用临时风门调压，在工作面推进度极为缓慢的时期使用。7月8日至8月14日配风量为600m3/min，自8月14日，风量为510m3/min。经工作面气体观测，氧化带明显前移，宽度变窄。 　　3.2.3 上下隅角封堵，减少采空区漏风量，控制氧化带“氧化呼吸” 　　随着工作面向前推进，在工作面上下隅角切顶线处，利用黄土和碎煤装草袋剁墙封堵，墙外附挂风筒布。自8月13开始，至9月6日，上隅角封堵13次，下隅角封堵14次。经实测，采空区漏风量最多可以减小至40m3/min。 　　3.2.4 采空区埋管灌浆、注凝胶，包裹可燃煤体 　　埋管出口自开切眼位置开始迈步埋设，灌浆量以工作面不溢浆为准。自8月24日开始灌浆，至9月2日，共灌浆6小时20分钟，浆量220m3。 　　3.2.5 采空区注氮，动态抑制氧化带氧气浓度，惰化氧化带 　　采用开放式埋管注氮工艺，具体情况如下：a使用井下移动式膜分离制氮装置，型号为DM-400，配套压风机电机功率160KW，输出氮气纯度大于97%，实际产氮量430m3/h。b输氮管路为4寸无缝钢管，自工作面运输顺槽布置。c埋管管路为2趟4寸无缝钢管，交叉迈步埋设，分别与4寸站管相连。d 24小时连续注氮。e安排2名瓦检员随时检查工作面风流中氧气浓度，超限停注。 　　自8月28日开始，至9月5日，共注氮91.5小时，注入氮气量41241m3。从气样分析结果来看（气体分析结果见下表），注氮前后，采空区一氧化碳明显下降，最高值从0.071%降至0.028%。 　　4 结语 　　4.1 实际效果 　　4.1.1 一氧化碳情况 　　回风传感器显示：7月份平均浓度9.05ppm，最大浓度37.5ppm；8月份平均浓度18