不易自燃煤層采煤工作面特殊時期防滅火綜合治理技術

1、不易自燃煤層采煤工作面特殊時期防滅火綜合治理技術 1工作面概況56211采煤工作面采取傾斜長壁懸移支架放頂煤開采，工作面走向長度為720m，平均煤厚1.m，煤層傾角2225，地質儲量為136萬噸,可采儲量為100萬噸.煤層標高為-506m-612m.2005年9月鑒定,該工作面煤層為不易自燃煤層,最短自燃發(fā)火期為90d,煤塵爆炸指數為21%.56211工作面為五水平首采工作面,采用u型通風方式,上順槽采用u型棚支護,下順槽和切眼采用工字鋼t型棚支護,該工作面于2005年5月開始回采。2工作面特殊時期自燃發(fā)火隱患及原因分析21工作面特殊時期自燃發(fā)火隱患56211工作面于2005年10月15日回采

2、過程中工作面中部遇斷層，經地質部門分別從56211工作面和56211回風巷進行探測，該斷層落差6m，隨工作面推進寬度逐漸增大，最大時在工作面連續(xù)長度達46m，該斷層走向長度為210m。工作面見斷層后對巖石段被迫采取放炮破巖，此時工作面已推進210m。2005年11月5日通風區(qū)進行防滅火預測預報時期，發(fā)現56211工作面、風巷出現co氣體，濃度分別為0.0028%、0.0065%，2005年11月16日56211工作面上隅角co上升至0.018%，工作面上隅角網內也檢查出高濃度co氣體，濃度為0.020%，為及時治理工作面自燃發(fā)火隱患，立即對工作面采空區(qū)實施連續(xù)注漿，但co仍呈現上升趨勢，12月

3、12日經檢查化驗，工作面co氣體范圍擴大，上隅角、工作面出現co氣體，濃度分別為：0.06%、0.042%、0.0022%。同時56211工作面后部的倒眼封閉墻外檢查出高濃度co，濃度為1.984%。工作面出現嚴重的自燃發(fā)火隱患，回采過程中隨時都有被迫封閉的可能。22發(fā)火原因分析分析認為，56211工作面的發(fā)火原因為：1)工作面過大斷層期間，推進速度減慢，特別是2005年11月份推進距離不足20m，使采空區(qū)自燃帶寬度擴大；2)工作面過特大斷層期間，由于地質因素，采空區(qū)遺留大量殘煤；3）工作面回采期間風巷淤煤積水較多，清理難度大，加之風巷壓力大，造成巷道斷面最小處不足2m2上下順槽通風壓差大；4

4、）56211工作面回采期間與上階段56211工作面形成漏風通道；5）工作面內巖石段推過后，未及時垮落形成漏風通道。針對以上情況經過綜合分析認為，主要是采空區(qū)存在漏風通道，特別是過特大斷層期間，采空區(qū)丟煤較多，推進速度減慢，氧化帶窒留時間長，加之風巷斷面太小,上下端頭壓差較大，致使工作面采空區(qū)出現嚴重的自燃發(fā)火隱患。3自燃發(fā)火隱患的綜合治理3.1羅克休泡沫新型防滅火材料封堵漏風及倒眼封閉墻堵漏一是在56211風巷發(fā)現co處正上方處布置12個12m長的鋼管，對56211實施噴漿后利用預埋鋼管實施注羅克休，將56211風巷發(fā)現co處正上方進行徹底堵漏封堵；二是對56211風巷、56211倒眼石門封閉

5、墻分別進行了噴漿，同時在56211工作面后部各倒眼石門封閉墻外1m處釘1道臨時板墻，對原封閉墻和臨時板墻之間的空間實施注羅克休充填加固，杜絕漏風；三是在56211工作面下隅角利用直管向56211采空區(qū)實施注羅克休堵漏，材料比例為羅克休樹脂：羅克休催化劑為4：1；以上地點共注羅克休材料約12t。對所有漏風源進行了徹底封堵。3.2采空區(qū)注凝膠復合膠防滅火治理從-506mb10底板巷向56211采空區(qū)集中注凝膠，共注玻璃水約20t。另外由通風區(qū)防灌隊利用zy-150鉆機從風巷10處根據頂、底區(qū)巷道空間關系，向上階段56211工作面采空區(qū)打鉆，同時向56211采空區(qū)集中注凝膠，利用膠體的凝固性，分別對

6、巷道、密閉周圍進行封堵加固堵漏，消除漏風防止自燃發(fā)火。33利用fsamea新型防滅火材料堵漏阻燃治理發(fā)火隱患1)實施56211采空區(qū)注mea方案。即：在56211工作面下順槽設1臨時注mea泵站，將mea和水按5的比例配成阻化劑。用泥漿泵加壓后，通過泥漿泵管路與采空區(qū)預埋注mea管路聯(lián)通,自下隅角開始40m范圍內噴灑阻化劑,每20m為1個噴灑點,每點噴灑時間為1520min,下隅角噴灑時間為3040min,利用工作面微量漏風使mea進入采空區(qū),使采空區(qū)后部形成1條防滅火阻燃帶.起到阻止采空區(qū)遺煤自燃的作用。2)在-506mb10底板巷所有頂、底區(qū)工作面倒眼封閉墻外23m處打設1道煤袋墻將碎煤與

7、fsa混合后裝袋),并在兩封閉墻中間留設1趟注漿管,進行注漿,使其充分混合,起到封堵漏風的作用。34均壓措施1)單調壓氣室連通管閉區(qū)均壓。即在56211工作面倒眼封閉墻外新建1道高質量密閉墻（保證調壓氣室的氣密性），與原封閉墻之間形成1個單獨的調壓氣室，同時從調壓氣室內敷設2根裝有調節(jié)閘門的5mm金屬管至火區(qū)進風側，調節(jié)閘門安設在距調壓氣室24m處，調壓管內若壓力較小，可在調壓管進風側設置通風設施實施增阻，以增加管內壓力，調壓管連接完畢后要在調壓氣室外安設水柱計，對調壓室與采空區(qū)之間的壓差進行測定。連通管閉區(qū)均壓實施后，使56211工作面倒眼封閉墻外壓差逐漸平衡，同時56211風巷和上隅角密閉內co下降明顯。特別是56211工作面倒眼封閉墻內的co濃度短期內由1.984%降至0.01%以下。2)開區(qū)均壓。一是優(yōu)化56211工作面通風系統(tǒng)，及時封閉56211回風巷倒眼石門，保證通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性；二是加大上槽清淤力度，保證風巷回風斷面，減小上下端頭壓差；三是工作面實施減風方案，即工作風量由1000m3/min逐步至650m3/min，降低采空區(qū)內部壓差，減少采空區(qū)漏風量。4治理效果分析1)通過密閉噴漿堵漏、均壓、注凝膠、復合膠利用fsa、mas、羅克休等新型防滅火材料對56211工作面發(fā)火隱患進行綜合治理后，工作面上隅角、風巷的co于2006年4月20日全部降為0，治