高瓦斯自燃煤层综合防灭火问题研究(2)
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:
(三)工作面两巷存在较大发火隐患
放顶工艺的实施,使得两巷掘进过程中,基本上都是跟底施工,如果顶板管理不到位,导致空顶、漏顶、空肩窝的大量存在,客观上形成了与周围采空区的沟通漏风途径,导致两巷的发火隐患大大增加。
(四)一旦发火,治理难度极大
一旦采空区发火,难以确定火灾的准确位置,另外,火灾伴生灾害,如瓦斯爆炸,使得火区治理各类措施甚至是火区封闭都无法及时有效进行。
三石台矿III315高瓦斯综采工作面防治自然发火体系
(一)III315高瓦斯综采工作面概况
III315工作面为石台矿III1采区第二个回采工作面,走向长1035m,倾斜长116m,平均采高3.06m。该面煤厚0.7-4.2m,赋存不稳定,煤层倾角20O-45O,变化较大,工作面里段局部为岩浆侵蚀区,回采过程中遇落差2.5-10m正断层8条,以上因素对工作面正常推进影响巨大。该面回采煤层为III煤,以焦煤为主要组成,属Ⅱ类自燃煤层,自然发火期4-6个月。煤体瓦斯含量6.1m3/t,回采期间采用机风巷顺层钻孔、风巷高位钻孔、上隅角埋管预抽煤体瓦斯。该面布置U型通风方式,采用MG400/920-QWD型交流变频电牵引牵引采煤机螺旋滚筒截割落煤,计划配风量900m3/min。
(二)III315高瓦斯综采工作面自燃防治体系构建
1.采空区自燃预防性措施
(1)黄泥浆埋管灌注。将水、黄泥按5:1配比,制成黄泥浆,利用注浆泵加压后,通过输浆管路送往采空区。浆液流入采空区后,增加了煤炭的水分,降低了煤体温度,同时,浆液中的黄泥沉淀下来,覆盖在煤体表面,或充填在丢煤的空隙间,有利于隔绝煤体与空气的接触,有利于减慢煤体中水分的蒸发。
III315工作面灌浆系统的设计:III315工作面采空区注浆使用两路管道,采用迈步式埋管方法,即工作面回采之前,将其中一路管道从注浆站经工作面回风巷敷设到上隅角,作为第一个出浆口,等工作面推至管口进入采空区20m后,将另一路管道敷设至上隅角,等第二路管道进入采空区20m后,在上隅角拆除第一路管道,留设出浆口,按此形式,交错进行。
III315工作面采空区日灌浆土量的确定:Q=KLHBC=0.03*116*1.2*3.06*0.80=10.2m3
式中:Q一采空区日灌浆用土量;K一灌浆系数取0.03;H一灌浆区倾向长度,116m;
L一工作面平均日推进度,1.2m;B一平均采高,3.06m;C一回采率0.80。
上述计算中灌浆系数K值考虑了冒落岩石的松散系数、泥浆收缩系数等因素,K值的大小只能根据实际情况来确定。III315工作面采空区每天黄泥浆液注入10.2*5=51m3。
(2)阻化剂喷洒
MgC12,GaCI2等工业盐试剂具有良好的吸水性,将它们喷洒在煤体表面,能够增加煤体的含水量,抑制水分的蒸发,从而降低煤层自然发火危险性。
每天喷洒量的计算:根据工作面煤厚、采高、采空区遗煤量计算:
V=KLHB(1-C)RA/r=1.1*1.2*116*3.06*(1-0.8)*1.4*15/1050=1.87m3
V一每天喷洒量,m3;K一一喷洒系数,取1.1;L一工作面平均日推进度,取1.2m;
H一工作面倾斜长度,116m;B一工作面平均煤厚,3.06m;C—回收率,80%;
R一煤容重,1.4t/m3;A一一吨煤吸药量,15kg/T;r一一阻化溶液容重,1050kg/m3;
2.早期预测预报
在III315工作面回采期间,每周应通过束管取采空区气样送实验室分析其中芳香族碳氢化合物成份,重点掌握有无CO生成及浓度变化趋势;工作面回风巷上部、瓦斯抽放管道中安装CO传感器,与监控系统联网实现实时监测功能。瓦检员随身携带CO检测便携仪与温度计,对工作面内发火隐患点来回巡检,班中向通风调度室三汇报瓦斯、CO、温度检查情况。
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