高瓦斯自燃煤层综合防灭火问题研究
时间:2013-08-07 16:05 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:论文部落 点击次数:
一影响煤炭自燃的因素
(一)内因
影响煤炭自燃的内在因素很多,综合分析可包括以下几个方面。
1.变质程度
一般理论上我们认为,煤化程度比较高的煤,其自燃的倾向性较小。从长期的
生产实践来看,以无烟煤为主要产品的生产矿井,很少出现自然发火现象,以气煤或长焰煤为主要产品的生产矿井,出现自然发火现象的几率较高。
2.瓦斯含量
?瓦斯在煤体的存在形式主要有吸附态和游离态,以压力状态存在于煤体中的瓦
斯,可以有效地阻碍外界空气进入煤体空隙,抑制煤炭自燃发展过程。但外界客观条件的变化,可以导致瓦斯不同存在状态的转化,例如温度上升或煤体卸压导致的瓦斯解吸,所以瓦斯含量对煤炭自燃的影响是动态的变化过程,
3.含硫量的大小
硫的物理特性决定了其在煤体矿物质中含量越大,越容易降低煤的燃点,
导致自燃危险性增加。
4.脆性和孔隙率
脆性和孔隙率较大的煤炭,容易破碎,导致煤和氧气的接触面积几何倍增
大,氧气很容易进入到煤的内部,煤炭自燃的危险性显著增大。
5.水分的大小
含水分大的煤炭,时刻进行的蒸发现象会吸收大量的煤炭蓄热,导致煤炭难
以达到自燃的基本条件,有效降低煤的自燃危险性。但是含水分大的煤,一旦干燥,煤体中的空隙极大地暴露在氧气中,反而会催化煤的自燃。
(二)外因
影响煤炭自燃的外在因素也很多,综合分析可包括以下几个方面:
1.倾角
倾角越大的煤层,在开采过程中,受各种人和技术因素的条件制约,采空区丢煤
多,各采区之间的保护煤柱易受到不同程度的破坏,采空区内煤炭自燃的危险性随之增加。
2.断层、褶皱、岩浆侵蚀带等地质构造
在上述地质构造区域内,煤层受不同程度的地应
力影响,大量的裂隙产生,大量的煤体破碎,而脆性和孔隙率的增大,会导致煤炭自燃危险性显著增加。
3.回采工艺和通风条件
综采放顶煤工艺增加了采空区遗煤,采空区的漏风以及散热的消极提供了遗煤的氧化和聚热条件,加大了采空区自燃的危险性。
二综采放顶工艺下高瓦斯煤层自燃发火规律
(一)开采煤层自然发火期缩短
综合机械化开采加之放顶工艺,使得采空区内的丢煤量偏大;根据煤层高瓦斯含量,工作面的配风量比传统炮采工艺下的采煤面配风量显著增加,而针对瓦斯治理目标而实施的各种瓦斯抽放手段,如顺层钻孔、高位钻孔、上隅角埋管抽放以及高抽巷的布置,使得采空区的漏风增加,风流运动规律更加复杂难以掌握,大大增加了采空区内浮煤的氧化和聚热区域存在的可能性,从而导致自然发火危险性增加,自然发火期缩短。
(二)切眼和收作线位置是发火重点区域
因为综采支架和架后链板运输机的安装和拆除工作,一是要求较大的空间面积,二是要求较长的工作时间,导致很多伴生的对发火有利的因素客观地存在,如切眼的断面较大,使得矿压集中两巷的煤柱,一旦压裂或破碎,使得工作面采空区与其它采空区间存在发火隐患的转移和联通;如切眼段风速较小,不利于煤体的散热;如收作线位置丢煤较厚,而收作的时间往往很长,不能及时地封闭,导致自然发火的几率增加。
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