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大傾角多斷層綜采工作面收作期間防滅火分析

時(shí)間:2024-10-02 15:02:18 建筑學(xué)畢業(yè)論文 我要投稿
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大傾角多斷層綜采工作面收作期間防滅火分析

摘要:1111(3)綜采面是潘北礦首采面。該工作面地質(zhì)條件復(fù)雜,傾角大斷層多。該工作面在收作刷面期間采空區(qū)出現(xiàn)了發(fā)火預(yù)兆,后采取了有針對(duì)性又經(jīng)濟(jì)的綜合防滅火措施,對(duì)類似工作面在收作刷面期間防滅火上,具有一定的借鑒意義。 
  關(guān)鍵詞:鉆孔灌漿 漏風(fēng) 風(fēng)壓差 
   
  1、工作面概況: 
   
  1111(3)綜采工作面走向長(zhǎng)1260m,傾斜長(zhǎng)160m,斜面積201600m2,平均煤厚4.0m,容重1.42t/m3,可采儲(chǔ)量約為106萬(wàn)噸。工作面采用區(qū)內(nèi)后退走向長(zhǎng)壁式,一次采全高綜合機(jī)械化采煤法,采用u型通風(fēng)方式。工作面標(biāo)高為494m-392m。13-1煤層呈塊狀及粉末狀,煤層產(chǎn)狀變化較大,煤層產(chǎn)狀為:傾向20-43°∠9-42°,13-1煤厚2.0-6.0m,平均煤厚4.0m。13-1煤有1-2層夾矸,上層夾矸厚0.3-1.2m,夾矸巖性為泥巖;下層夾矸厚0.1-0.4m平均厚0.2m。該工作面為一單斜構(gòu)造,工作面共揭露9條落差2.5米以上的斷層,工作面中部有發(fā)育寬緩的褶曲。(收作期間通風(fēng)系統(tǒng)圖1) 
   
  2、發(fā)火原因 
   
  c13煤層具有自燃發(fā)火危險(xiǎn),自然發(fā)火期為3-6個(gè)月,屬易自燃煤層。該工作面地質(zhì)條件較復(fù)雜,工作面收作位置位于四號(hào)異常區(qū)附近,同是此區(qū)域還存在DF5、DF6、fl三條斷層(圖2)。復(fù)雜的地質(zhì)條件造成采空區(qū)跨落不嚴(yán)實(shí)及跨落后支架頂板、后幫部存有大量遺煤,給煤炭自燃提供了必要的條件。 
  1111(3)綜采面收作刷面期間,在工作面液壓支架頂部及后幫部出現(xiàn)CO氣體并呈持續(xù)上升趨勢(shì),CO氣體最高時(shí)達(dá)150ppm,后采取具有針對(duì)性綜合防滅火措施,防滅火取得成功。 
   
  3、綜合防滅火措施 
   
  3.1 上隅角埋管灌漿 
  由于該工作面傾角較大,工作面上隅角灌漿時(shí),易在煤巖裂隙問(wèn)形成固定的聚漿通道,達(dá)不到灌漿防火的預(yù)期效果。因此采取了錯(cuò)茬埋注漿管的方法。收作前期分別向采空區(qū)內(nèi)預(yù)埋三根鐵管。長(zhǎng)度為10米、20米、30米。此種灌漿方法同時(shí)也解決了,大傾角綜采面收作時(shí)易在上隅角聚熱的問(wèn)題。

  3.2 鉆孔灌漿 
  為了準(zhǔn)確判斷高溫點(diǎn)的具體位置,分別在架檔間打孔取樣,通過(guò)分析氣樣,確定高溫點(diǎn)的大致范圍。在架檔高溫點(diǎn)附近,利用煤電鉆在三個(gè)不同的角度(圖3)預(yù)埋人三根鐵管(1吋鐵管做為鉆桿,第一根為帶眼花管前方焊接鉆頭),伸入采空內(nèi)的長(zhǎng)度不少于5米;灌漿時(shí)從工作面上隅角逐架逐管向下隅角方向灌注,每次的灌注到局部出漿時(shí)停止,此方法有效降低了支架頂板及后幫部煤體的溫度。 
  3.3 頂板走向孔灌漿 
  根據(jù)工作面停采線所處的地質(zhì)構(gòu)造(斷層附近存有大量遺煤),利用高位鉆場(chǎng)向采空區(qū)施工頂板走向鉆孔(見圖4),終孔位置控制在77~87架后大致范圍內(nèi)。采用此方法有效降低了斷層附近遺煤的溫度,泥漿膠結(jié)后形成隔離帶,也減少了采空區(qū)后部CO向工作面的流入量。 
  3.4 上風(fēng)巷煤壁邊孔注漿 
  在上風(fēng)巷鉆場(chǎng)附近向工作面架頂方向施工注漿鉆孔(見圖4),鉆孔終孔位置控制在50-86架架頂范圍內(nèi),鉆孔施工完畢后及時(shí)與上風(fēng)巷注漿管路合茬注漿。此方法有效降低了架頂遺煤的溫度。 
  3.5 注氮滅火   
  收作前在下順槽預(yù)埋兩路注氮管,埋人采空區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)度應(yīng)不少于20米為宜,氮?dú)忉尫趴诟哂诘装,與工作面保持平行,并用堅(jiān)硬的護(hù)體加以保護(hù)。潘北礦地面注氮站設(shè)2臺(tái)KDSZ-1000型變壓吸附制氮機(jī)組,每臺(tái)機(jī)組的產(chǎn)氮量為1000m3/h,出口壓力0.8MPa,注氮站總能力為2000m3/h。在采空區(qū)出現(xiàn)異常期間,24小時(shí)連續(xù)向采空區(qū)注氮。 
  3.6 控制進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)壓差 
  該綜采面回采初期配風(fēng)量為1800m3/min,隨著工作而的推進(jìn)配風(fēng)量降至1300m3/min,收作刷面期間,為了控制進(jìn)、回風(fēng)之間的風(fēng)壓差。減少采空區(qū)的漏風(fēng),將配風(fēng)量降至760m3/min;采空區(qū)出現(xiàn)異常期間,在400回風(fēng)聯(lián)巷砌一道調(diào)節(jié)風(fēng)窗(見圖1),將配風(fēng)量降至650m3/min。此項(xiàng)措施降低了采空區(qū)的漏風(fēng)量,同時(shí)也有助于提高注氮防滅火的效果。 
   
  4、總 結(jié) 

  (1)當(dāng)采空區(qū)出現(xiàn)發(fā)火預(yù)兆后,應(yīng)根據(jù)頂板的冒落壓實(shí)狀況、浮煤遺留分布等狀況,通過(guò)鉆孔找出火源點(diǎn)的位置,采取有針對(duì)性、切實(shí)可行的措施; 
  (2)大傾角綜采工作面收作時(shí),收作位置應(yīng)盡量避免選在地質(zhì)條件復(fù)雜及構(gòu)造處; 
  (3)頂板走向鉆孔及上風(fēng)巷煤壁邊孔應(yīng)有選擇性使用,灌漿時(shí)工作面無(wú)出水或出水量較小的灌漿孔方可使用。 
  (4)收作時(shí)期,通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定是非常重要的,漏風(fēng)會(huì)使采空區(qū)內(nèi)的有害氣體因壓力變化而突然涌人工作面,同時(shí)漏風(fēng)也會(huì)降低防滅火期間注氮的效果,控制進(jìn)、回風(fēng)壓差的措施應(yīng)慎重。

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