易自燃煤层综采工作面停采撤架期间防灭火技术研究

发布时间：2021-03-07 14:26

　　为解决易自燃煤层自然发火期短,采空区存在自然发火危险的问题。以泊江海子矿113102工作面停采期间采空区出现的自然发火隐患为例,研究了降低工作面风量,进、回风隅角砌墙封堵,架前、架顶、架后喷涂LFM材料及施工防火钻孔注MEA胶体材料等措施的防火效果。通过成功处理采空区存在的自然发火患（液压支架顶部一氧化碳浓度高达0.442‰）,得出控风、封堵、注氮、注胶体是最有效的防火措施且工作面在静止状态下注氮管路出口位于工作面后方采空区10～30m时防火效果最好,为该矿及其它矿区类似条件下工作面收作期间的防灭火管理提供借鉴。 

【文章来源】：煤炭工程. 2020,52(S1)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

113102工作面防火钻孔布置示意图

利用ZDY-650型钻机，在55#—140#架之间，每隔8～10架施工1个防火长钻孔，钻孔开孔位置位于两液压支架伸缩梁间，直径73mm，倾角27°，钻孔终孔点位于液压支架后方采空区顶板向上5m处，钻孔终孔平面投影点位于液压支架后方采空区3m，设计孔深不小于12m(施工至钻孔不返水止)，共计施工防火钻孔11个。防火钻孔施工示意图如图2所示。钻孔施工完毕后向钻孔内安设的铁管8m，封孔长度不少于1m，利用钻孔向采空区连续注MEA胶体。4 防火措施效果评价

通过采取封堵漏风、注氮气、防火钻孔注MEA胶体措施后，最终将液压支架后部采空区内的CO浓度降至0.03‰以下，工作面防火检测钻孔测得的CO浓度最大值随时间变化趋势如图3所示，由图3可知，前期(12月5日) CO浓度呈直线上升趋势，随后CO浓度又快速下降，最终降至0.03‰以下，这是由于停采前工作面采空区遗留了大量的浮煤，停采后采空区内“三带”范围发生了变化，氧化带宽度变窄并向工作面方向前移，加之液压支架间空隙漏风，给采空区的遗煤提供了良好的供氧环境，从而加剧了遗煤的氧化速度，所以前期CO浓度迅速上升。后期通过施工防火钻孔注入MEA胶体后，有效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强度，同时，MEA胶体通过包裹煤体，隔绝了与氧气的接触面积，并在一定程度上起到了降温保湿的作用;其次，工作面采空区通过第二根注氮管路(注氮出口位于液压支架后20m处)执行24h连续注氮，每天注氮量注氮量30800～33300m3，直接降低了液压支架后方采空区的O2浓度，抑制了遗煤的氧化速度，从而使得CO浓度呈快速下降趋势，最终消除了自然发火隐患。5 结论

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3069272