兗礦綜合機(jī)械化放頂煤工作面煤層自然發(fā)火防治技術(shù)

1、兗礦綜合機(jī)械化放頂煤工作面煤層自然發(fā)火防治技術(shù) 我國煤層自然發(fā)火情況嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計國有重點煤礦中大約有56%的礦井存在煤層自然發(fā)火危險，而特厚煤層開采自然發(fā)火更為嚴(yán)重。近年來，隨著我國特厚煤層綜采放頂煤技術(shù)的試驗和推廣，煤炭的產(chǎn)量和效益大幅度提高，日產(chǎn)原煤高達(dá)1.01.6萬t，日產(chǎn)值達(dá)200多萬元，工作面設(shè)備投資在40005000萬元，年產(chǎn)500萬t的礦井基本上可實現(xiàn)一礦一面，確保工作面安全生產(chǎn)顯得尤為重要。但這種采煤法的開采強(qiáng)度大、采空區(qū)遺留殘煤多、冒落高度大、漏風(fēng)嚴(yán)重，隨之出現(xiàn)了難以解決的火災(zāi)、瓦斯、粉塵等一系列問題。據(jù)統(tǒng)計，我國煤礦有50%以上的綜采放頂煤工作面存在著自然發(fā)火危險，嚴(yán)重威脅

2、著礦井的安全生產(chǎn)。因此，防滅火技術(shù)的研究工作也是綜放工作面安全生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。 1、我國煤層自然發(fā)火防治技術(shù)概況1.1防滅火技術(shù)20世紀(jì)50年代我國開始研究并在煤礦推廣黃泥灌漿防滅火技術(shù)，60-70年代研究阻化劑防火、均壓通風(fēng)、高倍數(shù)泡沫滅火等技術(shù)，8090年代研究礦井自然發(fā)火預(yù)測系統(tǒng)、惰氣防滅火、快速高效堵漏風(fēng)、帶式輸送機(jī)火災(zāi)防治等技術(shù)，并逐步形成適應(yīng)普通采煤法和高產(chǎn)高效采煤法的綜合防滅火技術(shù)。目前我國煤礦煤層開采時期采用的火災(zāi)防治技術(shù)措施，從總體上說有惰化、阻燃、堵漏、降溫及其綜合防治技術(shù)，共同發(fā)揮作用來實現(xiàn)防滅火的目的。1.1.1惰化防滅火技術(shù)惰化技術(shù)主要是指將惰性氣體送入擬處理區(qū)，抑制

3、煤自燃的技術(shù)。主要用在當(dāng)發(fā)生外因火災(zāi)或因煤自燃火災(zāi)而導(dǎo)致的封閉區(qū)。我國研制了燃油型DQ150、DQ1000型惰氣發(fā)生裝置，裝備了我國煤礦救護(hù)隊，成為滅火救災(zāi)的重要設(shè)備。此外還研制了BGP200型高倍發(fā)泡機(jī)以及YZWP180型惰泡發(fā)生裝置。近年來，注氮防滅火技術(shù)已在我國煤礦迅速推廣應(yīng)用。除部分煤礦用深冷固定制氮機(jī)組和管輸下井注氮系統(tǒng)外，有些礦井開始裝備近年來新研制的地面移動式碳分子篩變壓吸附制氮機(jī)組（BXND500型、KYZD800型）、井下移動變壓吸附制氮機(jī)組（JXZD400)、膜分離制氮機(jī)組（KMDS600型）等。由束管監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測測定，確定采空區(qū)氧化、自燃、窒息三帶寬度后，用埋管或打鉆

4、向采空區(qū)自燃帶連續(xù)注氮，惰化自燃帶，達(dá)到防火的目的。在撲滅巷道火災(zāi)中，建臨時密閉后，向封閉區(qū)注氮氣，使火區(qū)氣體氧濃度降至10%以下可滅明火，降至12%可快速滅火，燃燒深度大的火源，注氮量應(yīng)達(dá)到火區(qū)體積的23倍。1.1.2阻燃物質(zhì)防滅火技術(shù)阻燃物質(zhì)防滅火技術(shù)主要是指將一些阻燃物質(zhì)送入擬處理區(qū)，從而達(dá)到防滅火目的。除已作為常規(guī)防滅火措施使用的黃泥漿外，近年來發(fā)展起來的有粉煤灰、頁巖泥漿、選煤廠尾礦漿、阻化劑和阻化泥漿等，已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用。1.1.3堵漏風(fēng)防滅火技術(shù)工作面推過后，及時封閉和采空區(qū)相連通的巷道、無煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶、隔離煤柱裂隙注漿堵漏風(fēng)等均屬于堵漏風(fēng)防滅火。我國近年研究了雙料型高水速凝充填料和液壓快速注漿設(shè)備，并進(jìn)行了無煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶的試驗，已獲成功。還研制了KBJ一100/5,KBJ一50/3型速凝粉煤灰漿設(shè)備和注漿工藝，灰漿輸送距離達(dá)800m，用于構(gòu)筑永久密閉、煤壁裂隙、巷道高冒區(qū)灌注、膠結(jié)等作業(yè)。該設(shè)備和材料還可用于快速構(gòu)筑密閉。1.1.4災(zāi)變時期風(fēng)流穩(wěn)定、控制及救災(zāi)指揮技術(shù)我國研究火災(zāi)時期風(fēng)流穩(wěn)定性和風(fēng)流控制還處于建立物理數(shù)學(xué)模式進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)路解算和災(zāi)變風(fēng)流模擬的階段，未達(dá)到實用化階段。近年來還開展了救災(zāi)專家系統(tǒng)的研究，試圖將眾多防滅火專家的技術(shù)經(jīng)驗，經(jīng)計算機(jī)軟件形成人工智能，組成救災(zāi)專家決策系統(tǒng)，以便在各火災(zāi)發(fā)生時快