曹磊
内蒙古泊江海子煤矿 017000
摘要:根据泊江海子煤矿综采工作面收作期间防治自然发火治理情况,分析易自燃厚煤层综采工作面停采收作期间采取防火预测预报、采空区封堵减漏风、控风降压、注氮气抑氧、钻孔注MEA-1防火剂等针对性综合防灭火措施,有效防止采空区遗煤氧化,确保了工作面安全封闭。
关键词:煤层自燃、综合防灭火措施
一、工作面概述
3-1煤层厚度为3.2~7.8m,平均为4.73m。自北向南逐渐变厚,属稳定煤层。煤层结构复杂。自燃性:属于属Ⅰ类容易自燃煤层,最短自然发火期29天。
113106工作面位于矿井西翼3-1煤层的一盘区第六开采条带。工作面走向长长度为2800m,倾向长为240m。工作面回采期间风量为1920m3/min,回风流CH4浓度0.04%,CO2浓度0.02%。工作面自北向南开采,停采线位于退尺点2575m,停采线附近3-1煤层厚度3.0~3.4m,距停采线19m开始在支架上方挂聚酯纤维柔性网,3-1煤顶板直接顶易掉,为加强顶板管理,防止掉顶,收作期间跟3-1煤层预留0.5m~0.8m顶煤回采,由于进风顺槽掘进期间丢煤多,为使工作面支架与巷道平缓,导致进、回风端头前10架顶部丢煤在1.3m~2.2m,该区域遗煤进入采空区后,致使采空区内遗煤氧化。
由于工作面掉顶严重,铺网进度缓慢,工作面收作期间时间长,停采收作时间超过40天,高于煤层最短自然发火期。
二、工作面收作期间采取的综合防灭措施
(1)防火预测预报
①设点观测。在工作面距离停采线100m、80m、60m、40m位置时预埋4根束管进行防火检测,在工作面回风流、回风隅角、工作面每10隔架架后采空区、支架顶梁上方、及进、回风端头沙袋墙后各1个测点。每班安人进行防火检测。
②取样化验分析。
每天对工作面回风隅角、采空区束管观测点、回风流取样,对工作面架间测点异常点进行取样,利用气相色谱仪进行化验分析工作面防火指标气体,对指标异常变化地点采取针对性措施。
③监控系统连续监测。利用工作面回风隅角、回风流等传感器24h连续监测CO、O2、T(温度)等参数变化情况。
④每班利用红外测温成像仪对工作面支架架间、架顶进行温度检测。
(2)封堵减漏
①端头隔墙施工。在工作面铺网上绳停采后,在进、回风端头位置各施工一道沙袋墙,每道墙墙体厚3m。墙体施工结束后对墙体周边喷涂,同时对每架架间进行喷涂,减少采空区漏风。
(3)控风降压
工作面停采后,对工作面通风系统进行及时调整,采取均压控制工作面风量900m3/min。
(4)注氮抑氧
利用辅运顺槽预埋的注氮管路(停采后2路氮气释放口距停采线分别为65m、25m)向采空区注氮,执行24小时连续注氮。
(5)施工防火钻孔注水及MEA-1胶体
对113106工作面遗煤较多区域打钻进行注胶防火处理,采用钻机支架扩刷处顶部打钻,钻孔终孔在工作面支架顶部垂距5m,再进行注浆封孔,合管进行注水、注胶。钻孔施工要求:①钻孔采用直径73mm的钻头施工;②钻孔终孔点位位于支架后方采空区,以打入采空区不返水为准;③钻孔施工完毕后向钻孔内下1寸铁管护孔,铁管最前方为1米1寸花管。④工作面架后、架顶注水、注胶。
三、经验总结
通过加强防火预测预报、综合防灭火措施,有效的防止了采空区遗煤氧化,采空区氧气浓度处于3%~6%之间,工作面收作期间CO数值处于较稳定状态,未出现乙烯、乙烷、乙炔等自燃标志性气体,采空区温度处于日常状态,杜绝了自燃发火事故,确保工作面顺槽收作封闭。
1.认真调查分析采空区遗煤情况,针对遗煤较多地点制定好防灭火措施。
2.加强防火预测预报
通过在工作面回风流、回风隅角、工作面支架间进行气体及温度检测,对指标异常变化地点,采取针对性防灭措施。
3.落实好综合防灭措施
①及时在进、回风端头施工隔离墙,并降低工作面风量,形成均压,有效的封堵了通向液压架支架后方遗煤区的漏风通道,最大程度上降低了采空区的漏风,再采取采空区埋管注氮气至使采空区氧气浓度有效降低,形成采空区遗煤不能氧化,处于窒息带。
②针对遗煤较多区域及防火检测指标异常地点打钻进行注水、注胶体防火处理,致使采空区及支架架顶正在氧化煤体及时得到有效处理。
参考文献
[1]文虎,程斌,翟小伟等. 下分层采煤工作面回撤期间自然发火防治技术【J】.煤炭科学技术,2014,2(4):54~56
[2]王正建,刘广金.采煤工作面自然发火防治技术的实践【J】.中州煤炭,2009(2):73~74
作者简介:曹磊,42岁,工程师,2006年毕业安徽理工大学通风安全专业。
工作单位:内蒙古泊江海子煤矿 职务安全监察部副部长