防治采空區(qū)自燃發(fā)火設計方案及措施

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1、防治采空區(qū)自燃發(fā)火設計方案及措施一、采面生產(chǎn)銜接情況：我礦正常生產(chǎn)時有1個回采工作面，4201綜采工作面預計2014年7月初結束回采。4202綜采工作面預計2014年7月上旬正式開始回采，預計2015年7月份底回采完畢。二、采空區(qū)發(fā)火重點預防區(qū)域工作面和下列地段有煤層自燃發(fā)火的可能：1、4202綜采工作面2014年7月份投產(chǎn)，計劃2015年7月份采完，如果采空區(qū)浮煤清理不干凈，再者工作面推進速度緩慢，采空區(qū)封閉不嚴實，工作面采空區(qū)就有可能發(fā)送自燃發(fā)火。2、4201工作面采空區(qū)也存在有自燃發(fā)火的可能。三、防治采

2、空區(qū)自燃發(fā)火設計方案（一）、概況：現(xiàn)我礦主采4#煤層，自燃等級Ⅱ級，屬自燃煤層，礦井采煤工作面采空區(qū)采用以噴灑阻化劑、黃泥灌漿、注凝膠為防滅火方法，以及束管監(jiān)測預報系統(tǒng)、傳感器監(jiān)測系統(tǒng)和人工檢測的防滅火系統(tǒng)。（二）、黃泥灌漿防滅火灌漿防滅火技術已在我國有自燃發(fā)火危險的礦井中得到普遍應用，也取得了良好的效果。灌入的泥漿能夠吸熱降溫，對煤體有包裹作用，起到隔氧降溫目的，同時能膠結頂板、降低采空區(qū)空隙率、增加漏風阻力。1、灌漿防滅火特點灌漿就是將水和漿材按適當?shù)谋壤旌?，制成一定濃度的漿液，沿輸漿管路借助于自然壓差

3、或泥漿泵輸送到井下，然后通過鉆孔或?qū)ｉT的灌漿引管向可能或已經(jīng)發(fā)生自燃的區(qū)域灌注，以防止自燃火災的發(fā)生或治理火區(qū)。其主要作用是（1）利用漿液的滲透作用和粘著力可使?jié){液覆蓋在煤體表面，其中的固體物沉淀后可充填于浮煤縫隙之間，包裹浮煤，從而隔絕氧氣與煤體的接觸，防止氧化；（2）漿液中的水分有助于增加煤的外在水分，抑制煤自熱氧化的發(fā)展，同時有利于已經(jīng)自熱煤體的散熱。灌漿防滅火技術在我國具有自燃發(fā)火危險的礦井得到了普遍應用，并取得了較好的防滅火效果，由于綜放工作面開采的4-1號煤層為自燃煤層，設計采用灌漿防滅火技術。2

4、、采用灌漿防滅火的適用條件1、煤層為自燃-容易自然煤層。2、煤層采用仰斜開采的方法。由于綜放工作面煤層為自燃煤層，開采方式也是仰斜開采，故該方法適用于本礦。但由于這種方法具有以下缺點：(1)漿體只流向地勢低處，不能向高處堆積，對高位火作用有限；(2)不能均勻覆蓋浮煤，容易形成“拉溝”現(xiàn)象；(3)易跑漿和潰漿，惡化工作環(huán)境，影響煤質(zhì)。故綜放工作面在使用時應與其他防滅火方法配合使用。灌漿防滅火方法主要注重于“滅”，即煤層出現(xiàn)自燃發(fā)火征兆時而使用，若煤層無自燃發(fā)火征兆時，主要以噴灑阻化劑方法為主，但灌漿系統(tǒng)應每隔7

5、-10運行一次，以保證該系統(tǒng)的可靠性。3、灌漿材料選擇灌漿材料必須滿足以下要求：1、不含可燃物或助燃物；2、粒徑直徑小于2mm，細小粒子（粒徑直徑小于1mm）占75%；3、主要物理性能指標：比重2.4～2.8，塑性指數(shù)9～14，膠體混合物25～30%，含砂量25～30%；4、易脫水，又具有一定的穩(wěn)定性；5、具有能與較少的水混合成漿液的能力，運輸時不堵塞管路或泥漿池；6、便于開采、運輸和制備，來源廣，成本低。目前煤礦常用的灌漿材料主要有：黃土、電廠粉煤灰、煤矸石粉、頁巖、尾礦等。由于西易黨新煤礦地表大面積黃土覆

6、蓋，取土較為方便，因此，灌漿材料選用黃土，就地取材，挖掘機運抵制漿站，能保證灌漿工作的連續(xù)性，水源利用處理后的井下排水。4、主要灌漿參數(shù)1）灌漿系數(shù)灌漿系數(shù)指泥漿的固體材料體積與需要灌漿的采空區(qū)空間容積之比，《煤礦注漿防滅火技術規(guī)范，MT/T702—1997》規(guī)定：對于預防性灌漿一般取3％～12％，滅火灌漿時系數(shù)相應加大。因此，綜放工作面灌漿系數(shù)暫取5%，并根據(jù)實際灌漿效果實時調(diào)整。2）土水比漿液的土水比是反映泥漿濃度的指標，是指泥漿中土與水的體積之比，土水比的大小影響著注漿的效果和泥漿的輸送。泥漿的土水比大

7、，則泥漿濃度大，隔絕和包裹效果好，但流動性差，輸送困難，泥漿輸送的沿程阻力大，泥漿在管道中的流速降低，泥漿中的固體顆粒容易沉降，造成堵管事故。土水比小，則輸送相同體積的土所用的水量大，包裹和隔絕效果不好?！睹旱V注漿防滅火技術規(guī)范》（MT/T702—1997）規(guī)定：礦井防滅火注漿漿液的土水比應為1:2～1:5。在回采工作面灑漿防火時，土水比應為1:2～1:3。根據(jù)綜放工作面灌漿的輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料，綜放工作面泥漿土水比暫定為1:5，并在此基礎上根據(jù)實際效果進行調(diào)整。5、灌漿方法我國煤礦現(xiàn)在使

8、用的預防性灌漿方法有：采前預灌、隨采隨灌和采后灌漿三種。采前預灌就是在煤未開采之前即對煤層進行灌漿，適用于老空區(qū)過多、自燃發(fā)火嚴重的礦井；隨采隨灌就是隨著采煤工作面推進的同時向采空區(qū)灌漿，主要有鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿，能及時將頂板冒落后的采空區(qū)進行灌漿處理，防火效果較好；采后灌漿是等回采結束后，將整個采空區(qū)封閉起來后進行灌漿。根據(jù)綜放工作面自燃發(fā)火的實際情況，設計采用埋管灌漿、灑漿結合的采后灌漿方