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文檔簡介

特厚煤層綜放工作面防燃技術(shù)研究

0煤工作面點火防治技術(shù)興安礦綜合采煤區(qū)通常配置在主采礦層中,如11、17、18和21號。11層煤火期4個月,最短42天,17、18和21層煤火期6.10個月。如何采取切實、有效的綜合防治發(fā)火技術(shù)是防治綜采放頂煤工作面火區(qū)啟封后不發(fā)火的關(guān)鍵。本文就綜放工作面火區(qū)啟封后的防復(fù)燃技術(shù)作簡要介紹。1采區(qū)總結(jié)及原產(chǎn)地原因及處理流程1.1工作面走向400m龍煤股份公司鶴崗分公司興安礦綜一隊三水平北18層三區(qū)三段,工作面走向620m,傾向118m(延面后160m),煤層傾角平均22°,煤厚平均9.3m,可采儲量115萬t。采煤方法為走向長壁后退式綜合機械化放頂煤。1.2消火道灌漿道施工發(fā)火原因:由于受集中壓力和工作面推進(jìn)速度低的影響,上下兩巷超前壓力大,反復(fù)擴幫抽漏頂嚴(yán)重,而且頂板排瓦斯巷掘送不合理,回風(fēng)道與頂板排瓦斯巷抽透,造成2007年11月24日發(fā)火,工作面被迫封閉。治理過程:發(fā)火后成立了滅火指揮部,11月25日決定引束管到機道反上、專用巷、軌道石門消火區(qū)連續(xù)采樣觀測。經(jīng)觀測火區(qū)內(nèi)極易引發(fā)瓦斯、風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、火風(fēng)壓等事故。指揮部決定通過灌漿使機道水封,經(jīng)過85h,共灌水14000m3,成功水封機道。11月29日,在三段總機道距機道上山5m處施工“薄子”利用灌路充砂230m3、充灰50m3進(jìn)行隔絕、隔爆。11月30日機道永久封閉。12月1日,由救護(hù)隊在停采軌道石門與邊界下山交匯口處已里50m處進(jìn)行永久密閉,12月3日利用管路向閉內(nèi)充砂300m3,進(jìn)行隔絕、隔爆;成功封閉軌道。12月4日,由救護(hù)隊將一隊專用巷,進(jìn)行永久封閉。該區(qū)封閉后,利用鉆機硐室和三段總機道同時向工作面、軌道、頂板巷布鉆,對工作面和上下兩巷打鉆、灌漿、充砂,同時決定集中處理頂板巷高頂,受消火道位置影響處理不到頂板巷高溫點,決定縮小火區(qū)封閉范圍,內(nèi)錯補掘新灌漿道,共計施工消火灌漿巷道310m,打鉆4367m,灌漿(灰)78260m3,充砂3545m3;兩巷施工注灰鉆孔4918m,注灰400t;2008年8月13日實現(xiàn)了全風(fēng)壓通風(fēng),該火區(qū)成功注銷。2防火復(fù)燃技術(shù)2.1面配風(fēng)的影響工作面修復(fù)支架期間,根據(jù)軟幫滅火充灰嚴(yán)密情況,在邊界機道石門反上施工三道永久調(diào)節(jié)通行風(fēng)門,調(diào)整工作面配風(fēng)在300m3/min~350m3/min之間。二段總機道、新頂板巷反上、新頂板巷、一段機道石門、軌道邊界上山系統(tǒng)與火區(qū)工作面形成并聯(lián)通風(fēng)系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)二段總機道消火道反上北側(cè)調(diào)節(jié)風(fēng)門,來調(diào)節(jié)新頂板巷與底板層軌道間風(fēng)壓差使兩條風(fēng)路間煤柱達(dá)到均壓作用,防止往三段煤柱發(fā)火隱患升級,火區(qū)復(fù)燃。2.2巷道內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)一段機道石門新頂板巷與底板軌道小聯(lián)絡(luò)巷,在系統(tǒng)完成使命后,兩頭施工永久密閉,使火區(qū)通風(fēng)形成“一入一回”,簡化系統(tǒng)。分別在底板層機、軌道,距工作面以北28m、38m處,各施工2道防火門套,巷道頂板施工寸孔,注灰嚴(yán)密,兩道門套間接設(shè)沖砂、放水管路。底板層機、軌道防火門套20m范圍內(nèi),備足木板、木方、沙子、水泥等封閉材料。2.3嚴(yán)格控制采空灰粉巷道火區(qū)啟封恢復(fù)期間發(fā)現(xiàn)在接近工作面50~80m范圍內(nèi),由于巷道壓力大,巷道嚴(yán)重變形,需要開幫挑頂,達(dá)到巷道設(shè)計斷面,破壞粉煤灰形成嚴(yán)密“外殼”,故對機、軌道重新進(jìn)行噴碹,防止兩巷復(fù)燃。新頂板巷也進(jìn)行噴碹防復(fù)燃。2.4工作面外來氣氣影響火區(qū)臨段即二段、四段均已經(jīng)開采,下覆21層三段已在進(jìn)行掘進(jìn)一分層巷道施工中。由于火區(qū)與下段階段隔離煤柱僅有10m,均采用綜采放頂煤工藝,故在上、下段采空區(qū)已經(jīng)連通,這在火區(qū)滅火灌漿,充灰時已經(jīng)得到證實,三段滅火灌漿時從四段石門、機道二石門出水,水溫23~27℃,出水量在2~3寸水量。在火區(qū)進(jìn)行支架修復(fù)過程中,三段21層掘進(jìn)重新破閉(滅火期間系統(tǒng)已封閉)恢復(fù),準(zhǔn)備施工機道、軌道、切眼。由于六層組是煤層群,在煤層開采過程中,層間通過集中石門形成系統(tǒng),所以極易連通,由于通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定,造成火區(qū)工作面60組至83組架子硬幫高頂間間歇性,軟幫空區(qū)氣體涌入工作面風(fēng)流中,大時工作面硬幫高頂瓦斯光板,回風(fēng)流中瓦斯1.5%~2%。通過北六層,一、三、四區(qū)查系統(tǒng),查漏風(fēng),分別堵漏、簡化、穩(wěn)定通風(fēng)系統(tǒng)后,工作面再沒出現(xiàn)軟幫空區(qū)瓦斯大量涌出現(xiàn)象。2.5地面鉆孔防火劑應(yīng)用從工作面扒透形成全風(fēng)壓系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)工作面從下往上(23~105組)支架全部過火失效,在支架硬幫,前部運輸機北側(cè),兩個支架間采用爬桿巖石強力鉆機向架子頂板每組施工3個鉆孔,傾角40°~65°,孔深6~8m,共計1800m/246個。對架子高頂寸孔注粉煤灰500t,三相泡沫10t,93-105組架子高頂注羅克休10t,其中40~45組架子注灰出水溫度40℃~42℃,持續(xù)2個原班,通過有效對架子高頂松散煤體充填、堵漏、嚴(yán)密固化軟幫粉煤灰,防止火區(qū)復(fù)燃。對工作面91~101組架子,乙烯持續(xù)出現(xiàn)處,注灰、注三相泡沫效果不明顯時,利用新頂板巷南部鉆場,高位布置鉆孔優(yōu)勢,向架子高頂布置?70、?89的鉆孔,進(jìn)行灌漿充灰、充沙子處理。工作面上部80、83、93、95、101組架子高頂CO由300ppm降至20ppm,乙烯由79ppm降至0ppm。2.6局部支護(hù)施工工作面發(fā)火火源點在老頂板巷98組架子硬幫處,在新頂板巷向老頂板巷內(nèi)打強力巖石電鉆,注灰寸孔,每3m一個,共計48個,孔深平均14m,計施工680m。由于施工過程中局部煤層中有夾矸打不過去時,則用ZY-150、TWB-75型鉆機,施工?89鉆孔,下?70全套管,共施工3320m/112,注灰9070袋/362t,三相泡沫6t,高分子充填材料0.2t。通過老頂板巷注灰、注水,以及對重點隱患區(qū)域進(jìn)一步補打鉆孔668m/30個、注灰120t處理后,23號孔、26號孔、35號孔、F16號孔等鉆孔內(nèi)CO降至20ppm、C2H40ppm。3機、軌道系統(tǒng)(1)設(shè)立觀測點,工作面上隅角、回風(fēng)、軟幫、注氮泵出氣口、抽放泵排氣口、采空區(qū)軟幫鉆孔、機、軌道巷道高頂一寸注水鉆孔、采過各機、軌道石門密閉等,每班進(jìn)行一次全面觀測及氣體取樣化驗,對化驗分析結(jié)果及有關(guān)資料進(jìn)行整理、繪制曲線圖,隨時掌握工作面隱患變化趨勢。(2)機、軌道施工大斷面并噴碹合格、支護(hù)應(yīng)采用錨索錨網(wǎng)架棚聯(lián)合支護(hù)避免反復(fù)擴幫。系統(tǒng)防火設(shè)施,灌漿系統(tǒng)健全并保證應(yīng)急應(yīng)用。(3)機、軌道煤體布孔超前預(yù)注水,采空區(qū)埋管、布鉆孔灌漿、建立健全注氮系統(tǒng),掌握積累經(jīng)驗,學(xué)習(xí)使用先進(jìn)科學(xué)防滅火技術(shù)和設(shè)備。(4)采石門反上及時

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