刘庄矿综采工作面采空区煤自燃防控技术研究
发布时间：2021-09-01 07:43
随着煤炭开采逐步向深部推进,开采效率得到大幅度提升的同时,采空区遗煤量大、漏风严重、矿压显现强烈等问题也接踵而至,采空区煤自燃几率增加,自然发火问题频现。因此,必要的煤自燃防控技术方案的研究对于矿井火灾的治理具有长远的意义。本文以刘庄矿120502综采工作面为工程背景,通过对120502工作面通风系统能位测定,得到大气参数,主要巷道断面各项物理参数,主要封闭墙及风门压差记录值,汇总分析所得各类通风参考值,确定120502工作面最优通风状态。结合刘庄矿05煤层特征,现场布置并观测了采空区温度分布和主要指标气体浓度变化情况,根据所记录温度值和温度变化曲线,分析得出工作面存在的可能自燃危险区域;通过指标气体浓度值及浓度变化趋势,研究采空区自燃“三带”迁移特性并划分出“三带”范围。根据刘庄矿120502工作面实际生产条件,提出“三位一体”防火理念,即束管监测与分布系统、采空区综合防火技术与防火措施效果评估,三者之间循序渐进,相辅相成,形成对工作面三维空间上的时效监控。束管监测与预报系统主要从火灾、测温和指标气体监控方面着手布控,实现了120502综采面重点区域监测、阈值报警以及数据信息反馈的数...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
02工作面试验区概况图
厚度在 4.0m，其顶分层为综采采高 3.5m，2018 年 9 月回采， 2019 年 3 月收工作面推进期间采用架间洒浆、上隅角布置束管、机巷注氮、上、下隅角码离、过断层期间打钻注防火材料以及利用 120502 工作面底板巷穿层钻孔向上采空区补浆、利用采过石门埋管补浆措施综合防火措施。回采期间上隅角 C大 10ppm，未出现异常。与采空区相连封闭墙为检测出 CO。120502 工作面底区工作面内错布置，风巷内错 5m 布置，机巷内错布置切眼内错布置 20m。轨道顺槽 919.4m，采用 4.4×3.4m U 型棚支护，2017 年 7始施工、综掘， 2018 年 4 月完工；胶带顺槽 946.0m，采用 4.4×3.4m U 型棚支2017 年 7 月开始施工，综掘，2018 年 5 月完工，其掘进过程回风流中未发现 120502 工作面两巷掘进期间采取全断面喷、注、注氮、注浆外围堵漏及顶两线”及断层、地质构造带区域注高分子材料分段隔离。工作面计划 6 月底回120502 工作面通风系统复杂，封闭墙多，底区掘进时顶区尚未完全压实在可能的漏风通道，须对通风系统进行能位测定，掌握漏风趋势。其通风系化后如图 3 所示。
图 5 120502 底区安装期间封闭墙、风门压差与漏风趋势分析图Fig5. Analysis of closed wall, damper pressure difference and air leakage trendduring installation of 120502 bottom area3.4 本章小结1）目前 120502 底区已贯通，在工作面安装期间，保持机巷和风巷共同进状态，避免了全负压通风时两巷压差较大，对防治自然发火十分有利。2）机巷入口能位高于风巷入口能位约 188Pa，整体漏风趋势是由机巷趋向巷，所以一号平门观察孔呈出气状态（内外压差 78Pa）。3）关闭 0601 联巷回风侧风门 A，大大提升了 120502 顶区风巷密闭 C 和 1205风巷密闭 D 的能位，约提升 1244Pa，减小了与机巷风流的压差，两封闭墙呈微状态，说明控制风门效能明显。4）由于昼夜温差导致大气压波动，易产生“呼吸效应”，底区回采全负压通期间，须加强密闭墙气体的观测力度以及风门的管理，保证通风系统稳定。
本文编号：3376569
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
02工作面试验区概况图
厚度在 4.0m，其顶分层为综采采高 3.5m，2018 年 9 月回采， 2019 年 3 月收工作面推进期间采用架间洒浆、上隅角布置束管、机巷注氮、上、下隅角码离、过断层期间打钻注防火材料以及利用 120502 工作面底板巷穿层钻孔向上采空区补浆、利用采过石门埋管补浆措施综合防火措施。回采期间上隅角 C大 10ppm，未出现异常。与采空区相连封闭墙为检测出 CO。120502 工作面底区工作面内错布置，风巷内错 5m 布置，机巷内错布置切眼内错布置 20m。轨道顺槽 919.4m，采用 4.4×3.4m U 型棚支护，2017 年 7始施工、综掘， 2018 年 4 月完工；胶带顺槽 946.0m，采用 4.4×3.4m U 型棚支2017 年 7 月开始施工，综掘，2018 年 5 月完工，其掘进过程回风流中未发现 120502 工作面两巷掘进期间采取全断面喷、注、注氮、注浆外围堵漏及顶两线”及断层、地质构造带区域注高分子材料分段隔离。工作面计划 6 月底回120502 工作面通风系统复杂，封闭墙多，底区掘进时顶区尚未完全压实在可能的漏风通道，须对通风系统进行能位测定，掌握漏风趋势。其通风系化后如图 3 所示。
图 5 120502 底区安装期间封闭墙、风门压差与漏风趋势分析图Fig5. Analysis of closed wall, damper pressure difference and air leakage trendduring installation of 120502 bottom area3.4 本章小结1）目前 120502 底区已贯通，在工作面安装期间，保持机巷和风巷共同进状态，避免了全负压通风时两巷压差较大，对防治自然发火十分有利。2）机巷入口能位高于风巷入口能位约 188Pa，整体漏风趋势是由机巷趋向巷，所以一号平门观察孔呈出气状态（内外压差 78Pa）。3）关闭 0601 联巷回风侧风门 A，大大提升了 120502 顶区风巷密闭 C 和 1205风巷密闭 D 的能位，约提升 1244Pa，减小了与机巷风流的压差，两封闭墙呈微状态，说明控制风门效能明显。4）由于昼夜温差导致大气压波动，易产生“呼吸效应”，底区回采全负压通期间，须加强密闭墙气体的观测力度以及风门的管理，保证通风系统稳定。
本文编号：3376569
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