金塔大黄山矿2ZW11工作面防灭火.docVIP

2ZW11工作面防灭火 1 工作面概况 金塔公司大黄山煤矿现开采2ZW11工作面，该工作面位于井田中东部，地表主要为构造剥蚀丘陵地形和洪积凹地，无建筑、河流及其它设施。2ZW11工作面为二采区首采工作面，北侧为煤层实体，西侧30m外为采空区，南侧为未开采区域，东侧为+850水平回风下山。工作面四邻无采掘情况。 图1-12ZW11综放工作面布置示意图可采煤层特征详见表1-1。表1-1可采煤层特征表 煤层 编号 煤层厚度(m) 平均煤　　层间距 (m) 顶板 岩性 底板 岩性 倾角 (°) 稳 定 性 视密度 (t/m3) 煤层 结构 备 注 最小值-最大值 平均值 五尺槽 1.87～2.15 2.15 117 粉 砂 岩 粉 砂 岩 20～23 稳定 1.3 简单 四尺槽 1.1～1.71 1.67 20～23 稳定 1.3 简单 84 中大槽 29.45～29.50 29.47 23 稳定 1.3 简单 北大槽 7.69 9 23 稳定 1.3 简单 2ZW11工作面于2013年12月初开始回采，后因停产封闭。2014年4月正式回采，在回采期间瓦斯较高，频频出现瓦斯超限情况。2014年8月底，工作面采空区CO超限封闭至今。目前，工作面距停采线250m左右。 1 防灭火系统构建 1.1 防灭火系统的组成、功能及特点 根据金塔大黄山煤矿2ZW11封闭工作面煤自燃隐患区域及面临着严峻的防灭火形势，且现有注浆、注氮等已不能满足现有防灭火的要求，因此必须构建更为完善、有效的防灭火系统。该矿综合防灭火系统应由黄泥灌浆系统、注氮系统、三相阻化泡沫防灭火系统组成。该系统必须具备以下功能： 1）灌浆。该系统能连续将制浆料（黄土）制成一定浓度的浆液（水土质量比2:1~4:1），经地面制浆系统过滤后通过注浆管路输送至注浆地点，为三相阻化泡沫的制备提供浆源。 2）注氮。0m3/h的制氮机，实际注氮量低于300m3/h，现主要用于封闭区注氮。在对封闭区灌注三相阻化泡沫期间，可调配一定的氮气量为其提供氮气源。此外也可利用井下压风系统作为气源，压风管路出口压力不小于0.5Mpa，管径DN50mm为宜，能。3）灌注三相阻化泡沫。该系统把黄泥浆和氮气、高效化学阻化剂结合在一起，产生出高性能的三相阻化泡沫，最大地发挥了三者的防灭火优点。该系统每小时能将约0-300m3的泡沫泥浆注入防灭火区域 该综合防灭火系统同时具备了以上种功能，其特点明显： （1）该系统能有机的把黄泥灌浆和阻化泡沫结合起来，最大程度的发挥黄泥灌浆防灭火优点，同时避免了单纯注浆过程中黄泥浆流失严重的现象，大幅度增加了黄泥体积，将黄泥携带至采空区高处，提高了黄泥的利用率。 （2）充分发挥了三相阻化泡沫利用黄泥的覆盖包裹性、水的吸热降温性和阻化剂的高效阻化性进行防灭火技术优势。 .2 系统构成 综合防灭火系统由黄泥灌浆系统、系统三相阻化泡沫系统个子系统构成。该系统具备黄泥浆、三相阻化泡沫的制备与灌注功能，由浆料储存场地、制浆设备、过滤搅拌、计量、输浆、三相阻化泡沫发泡器及管网和外加剂添加等部分构成，如图示。 图综合防灭火系统流程图 .3 注浆防灭火系统 防灭火技术简单、实用、经济，一直是国内外采用的防灭火技术是我国煤矿当前应用较为普遍的一项技术。但是也具有一些缺点例如注入采空区内容易形成拉现象，多数浆水顺着低洼处流失，不能有效的覆盖采空区浮煤 1.3.1 注浆有关参数 封闭采空区容纳浆液量参数 2ZW11工作面封闭采空区空间：Q=KmLH 式中： Q—采空区煤体垮落空间，m3； m—煤层，m； L—采空区火区走向长度，m； H—长度，m； K—孔隙率，K值中反映了冒落系数影响。即 Q=0.3×8×10×115=2760 m3 1.3.2 灌浆浆材的配制及质量 1）加入少量水能够成浆； 2）泥浆的渗透性要好； 3）不含可燃物或助燃物； 4）泥浆要易于脱水。 注浆必须脱水：泥浆要易于脱水，一般要求含砂量25-30%。泥浆注入井下，如果不易脱水，将会大量存积于采空区工作面下顺槽，并在矿山压力的作用下储备很高的能量。当在泥浆区下部进行回采或掘进工作时，易造成溃浆事故。 也不能脱水性太强，太易于脱水，泥浆在采空区形成堆积，起不到包裹煤体的作用。 5）泥土粒度要求： 不大于2mm，细小粉粒（粒度小于1mm）要占75%以上。 6）主要物理指标：A A—灌浆主要物理指标：比重：2.4-2.8；塑性指数：9-14；胶体混合物：25-30%；含沙量：25-30%； a、比重： 如果比重太大，容易沉淀，流动困难，易造成堵管事故，且在采空区灌浆口附近堆积，难以覆盖整个采空区。 b、塑性指数：