掘进巷道穿采空区煤自燃火灾的治理.pdf

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1、2012年6月矿业安全与环保第39卷第3期掘进巷道穿采空区煤自燃火灾的治理(1．中国平煤神马能源化工集团，河南平顶山467000；2．中国矿业大学，江苏徐州221116)摘要：随着煤矿机械化程度提高，引起采空区遗煤增多和面积扩大，平煤十二矿在掘进巷道穿采空区的过程中，采空区容易漏风供氧，采空区遗煤自然发火率增高。分析了掘进巷道穿采空区煤自然发火的原因和特点，通过采用注氮惰化、注胶降温封堵、注液态CO，降温惰化及灌注黄泥浆相结合的综合防治技术，消除了采空区遗煤自然发火的隐患，确保了巷道的安全掘进。关键词：掘进巷道；采空区；煤自燃；高分子胶体；液态CO中图分类号：TD7

2、5文献标志码：C文章编号：1008—4495(2012)03—0063—03在矿井火灾中，煤自然发火约占70％，发生的频情况。率较高，国有煤矿中有56％的矿井存在煤层自然发3)由于采空区面积大，火源点往往不只一个，而火危险。采空区火灾可能酿成人员伤亡事故，所造是多个地点同时或先后产生煤自然发火现象，如果着火成的经济及资源上的损失往往是难以估量的，对矿点远离掘进巷道，则井下钻孔无法达到着火点位置。工情感上的伤害也非短期可以消除。采空区火灾的4)由于资料不足和地下情况复杂，难以准确把防治技术主要包括矿井火灾的预测预报、火源位置握大面积采空区内部风流和垮落情况，因此很难对

3、探测、惰气和均压防灭火、充填隔离防灭火等技火源的发展趋势做出准确的判断。术⋯。在此以平煤十二矿掘进巷道穿采空区煤自燃5)在距掘进巷道较远地点发火，很难观测到采火灾为例，分析采空区煤自然发火的原因和特点，并空区内煤自燃现象，当能够观测到煤自燃时，火势可在分析火源位置的基础上，制订出科学、合理的煤自能已蔓延开来。燃火灾综合治理技术方案，消除了采空区火灾隐患，6)灭火周期长，不易扑灭，灭火后易复燃等。确保了矿井的安全开采。2火区概况及治理难度1采空区煤自燃的影响因素及特点平煤十二矿现开采煤层为己煤层、己煤采空区遗煤由常温到发生自燃需要同时具备以层、己煤层，现有3个生产采区

4、，分别是己三采下3个条件1-2]：煤具有自燃倾向性(即在常温下有区、己七采区和三水平采区。己一17062进、回风较高的氧化活性)；有连续供氧条件；有热量易于积巷于2010年10月同时开始掘进，至2011年1月聚的客观环境。第1条为煤的内部特性，取决于成25日发火时已掘进737m，其中穿己一17060煤柱煤物质和成煤条件，表示煤与氧相互作用的能力；后面采空区段为458～564m，共110m与采空区成立2条为外因，决定于矿井的地质条件和开采技术。体交叉状，见图1。掘进巷道穿采空区煤自燃主要具有以下特点：1)掘进巷道穿采空区期间，漏风供氧为采空区遗煤自燃提供了必要条件，漏

5、风量较大，漏风情况复停头位置(Jr680m)；U、熬ir’杂，无法或难以采取堵漏均压灭火措施。7‘一-I＼Ir_·一17062回风巷—．．2)火区具有隐蔽性，无法直接观测，只能通过指17061回风巷密闭317060煤柱回风巷密闭标气体分析、测温等其他间接手段来判断地下火灾＼／、、收稿日期：2011—10—25；2012—03—12修订作者简介：张建国(1965一)，男，河南滑县人，中国矿业大学硕士，在读博士，教授级高工，总工程师，长期从事煤矿通风安全和生产管理工作。图1火区概况示意图·63-2012年6月矿业安全与环保第39卷第3期采空区在掘过停采线后附近出现煤氧化

6、自燃现3月10日，共计注入氮气921499m。象，CO气体不断增多，火灾发展速度太快，于2011年3)均压灭火。为了减少封闭火区漏风供氧，在1月25日对己。-"一17062进、回风巷进行了封闭，火己。-17042第一联络巷内构筑1组调节风门，用区钻孔内CO气体体积分数最大为1％。火区治理以控制己I"-17060煤柱进风巷密闭内外压差。对难点主要体现在：己5_l7—17060以及连通的己5_l7—17062、己15一1)平煤十二矿为突出矿井，采空区瓦斯含量高，17160工作面采取均压措施，定时监控各个密闭内存在瓦斯爆炸的危险，若处理不当，就会造成严重的外压差，其中己I

7、"一17160回风巷密闭为进风状态，后果；其余各个密闭保证为微出风状态，减少了对火区高2)该火区为掘进巷穿采空区，二次向停采线处温点漏风供氧，确保火区内外压差平衡，达到均压灭供氧，掘进穿过该处约190m(1个多月)，超过自然火的治理效果。发火期(30d)，引起煤层自燃火灾；4)优化通风系统，合理调节各用风地点风量，加3)巷道揭露该区域处顶部存在近800mm的留强对密闭内外压差情况的检查，每4h对各道密闭煤，极易冒透，巷道的维护难度大；内气体进行取样化验分析，以及时掌握火区内部气4)己。I”一17060煤柱面回风巷与上分层工作面体各项指标的变化情况。停采线相距有7