孤島綜放工作面回采過程中防火技術(shù)研究.pdf

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1、第7期山西焦煤科技No．72014年7月ShanxiCokingCoalScience&TechnologyJu1．2014·試驗(yàn)研究·孤島綜放工作面回采過程中防火技術(shù)研究張雪峰(同煤國電同忻煤礦有限公司，山西大同037000)摘要某礦1302綜放工作面為孤島工作面，分析了其特殊的自然發(fā)火規(guī)律：采空區(qū)周邊發(fā)火率高，中部發(fā)火率低；本工作面采空區(qū)發(fā)火率低，相鄰采空區(qū)發(fā)火率高；兩道兩線位置發(fā)火率高。通過測(cè)定工作面的壓能分布，計(jì)算1302工作面與周邊采空區(qū)的漏風(fēng)量，顯示1302工作面基本上實(shí)現(xiàn)了與鄰近采空區(qū)的均壓通風(fēng)。測(cè)定1302工作面的三帶分布范

2、圍，不自燃范圍帶為采空區(qū)后20m，自燃帶為采空區(qū)后20～55m，窒息帶為采空區(qū)后55m。計(jì)算得出最小推進(jìn)速度為l6．7m，以目前1302工作面推進(jìn)度推算，采空區(qū)自然發(fā)火的可能性極低。關(guān)鍵詞孤島工作面；壓能；漏風(fēng)量；三帶劃分；最小推進(jìn)速度中圖分類號(hào)：TD752．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672—0652(2014)07—0019—04某礦1302工作面采用綜放放頂煤工藝開采，北速度快，火區(qū)復(fù)燃的速度也比自然發(fā)火速度快，使得鄰1301采空區(qū)，南鄰1303采空區(qū)，屬孤島工作面。防滅火工作更加困難。對(duì)于自然發(fā)火的難易程開采煤層屬易自燃煤層，自然發(fā)

3、火期為1～3個(gè)月。度，相鄰采空區(qū)的自然發(fā)火率比本工作面采空區(qū)的自工作面距離地表約500m，在回采過程中，極易與鄰然發(fā)火率高J。近采空區(qū)形成漏風(fēng)通道，煤炭自燃條件極易滿足。在3)兩道兩線發(fā)火率高。這一過程中，防火工作尤為重要。綜采放頂煤工藝的進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽支架處1回采過程中自然發(fā)火狀況分析頂煤放出率低，在采動(dòng)影響下，頂煤受壓而發(fā)生破碎、1)周邊發(fā)火率高，中部發(fā)火率低。壓酥、離層等現(xiàn)象，且巷道頂煤已經(jīng)經(jīng)過了長時(shí)間的綜放工作面在回采過程中，受采動(dòng)影響，進(jìn)風(fēng)順氧化升溫，在進(jìn)入采空區(qū)后兩巷的遺煤溫度較其他地槽、回風(fēng)順槽、開切眼和停采線(兩道兩線)

4、等采空區(qū)點(diǎn)高，極易發(fā)生自然發(fā)火。周邊位置的矸石遺煤密實(shí)性較采空區(qū)中部小?；诰C放工作面開切眼處斷面積大，積存遺煤多，初此特點(diǎn)，采空區(qū)內(nèi)部風(fēng)阻和漏風(fēng)分布有所不同，表現(xiàn)期工作面推進(jìn)速度慢，開切眼處遺煤氧化時(shí)間長，煤為采空區(qū)周邊風(fēng)阻小，漏風(fēng)強(qiáng)度大，采空區(qū)內(nèi)部風(fēng)阻體溫度較高，在一定的漏風(fēng)條件下，極易發(fā)生煤炭自大，漏風(fēng)強(qiáng)度小，進(jìn)而導(dǎo)致采空區(qū)周邊自然發(fā)火率高，燃。停采前20～30m，工作面不放頂煤，采空區(qū)遺煤中部自然發(fā)火率低¨。較多，停采后若不能及時(shí)撤面、封閉采空區(qū)，將導(dǎo)致自2)本工作面采空區(qū)發(fā)火率低，相鄰采空區(qū)發(fā)火燃危險(xiǎn)性的增加。率高。2采區(qū)通風(fēng)壓能

5、測(cè)量及漏風(fēng)量測(cè)定在回采過程中，本工作面采空區(qū)內(nèi)的遺煤屬于初2．1各測(cè)點(diǎn)壓能的測(cè)算次氧化，而臨近采空區(qū)的遺煤屬二次氧化。二次氧化首先，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖上確定各壓能測(cè)點(diǎn)的位的遺煤氧化升溫速度比初次氧化的遺煤自燃升溫的置。壓能的測(cè)點(diǎn)一般選在各個(gè)風(fēng)流的分、合點(diǎn)，斜立收稿日期：2014一O5—24作者簡介：張雪峰(197l一)，男，山西懷仁人，1994年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，高級(jí)工程師，主要從事礦井安全工作(E—mail)13555865596@126．tom2014年第7期張雪峰：孤島綜放工作面回采過程中防火技術(shù)研究表2工作面各測(cè)點(diǎn)測(cè)量值分析表下降趨

6、勢(shì)并穩(wěn)定在一定狀態(tài)，可以斷定超過55m后的區(qū)域基本為壓實(shí)區(qū)，其氧氣濃度也不受外界通風(fēng)系統(tǒng)變化的影響，該區(qū)域可以定義為窒息帶。4工作面最小推進(jìn)速度的確定通過采空區(qū)漏風(fēng)流場(chǎng)的速度分布和氧氣濃度分布，結(jié)合采空區(qū)三帶的劃分方法，確定采空區(qū)“三帶”具體范圍，并與現(xiàn)場(chǎng)溫度取樣相互驗(yàn)證，進(jìn)而確定工作面最小推進(jìn)速度：V=自／式中：工作面最小推進(jìn)速度，m／d；由表2可知，從工作面1～4點(diǎn)流入采空區(qū)的總一自燃帶寬度，m；風(fēng)量為201m／s，從采空區(qū)流出工作面4～7點(diǎn)的總卜煤層煤樣的最短自然發(fā)火期，d。風(fēng)量為200．1m／s，可見，流人和流出采空區(qū)的風(fēng)量自燃帶寬

7、度取決于頂板巖性、工作面推進(jìn)速度、基本相等。漏風(fēng)通風(fēng)壓差，本煤層自燃帶的距離為50m。自燃3采空區(qū)“三帶”參數(shù)測(cè)定發(fā)火煤層，發(fā)火期一般為3～6個(gè)月。測(cè)定的主要途徑是利用檢測(cè)裝置在試驗(yàn)工作面代人上式可得：V=0．56m／d。建立一氧化碳、氧氣以及乙烯觀測(cè)系統(tǒng)，裝置的主要即月推進(jìn)量為16．7m，在實(shí)際生產(chǎn)中該煤層月由傳感器、傳感器引線、數(shù)字測(cè)試儀表、保護(hù)鐵管和測(cè)推進(jìn)量能達(dá)到70～80m，因此，1302工作面采空區(qū)自采站等部分組成，見圖6。然發(fā)火的可能性極低。測(cè)采站干管探頭5結(jié)論根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，總結(jié)工作面開采過程中自然發(fā)火規(guī)律為：采空區(qū)周邊發(fā)火率高

8、，中部發(fā)火率低；本工作面采空區(qū)發(fā)火率低，相鄰采空區(qū)發(fā)火率高；兩道兩線發(fā)火率高。圖6測(cè)試觀測(cè)系統(tǒng)不意圖從工作面壓能分布的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可見，1302工作通過對(duì)5個(gè)測(cè)點(diǎn)在距工作面不同距離的