開灤趙礦3237綜放工作面老塘防治自燃發(fā)火技術(shù)
王勝利
關(guān)鍵詞：風(fēng)壓差，窒息帶，鉆孔灌漿，隨采隨灌，四位一體檢測法
摘要：綜放工作面采空區(qū)自然發(fā)火嚴(yán)重，必須采取綜合防治措施，確定采空區(qū)窒息帶邊界線，在自然帶內(nèi)通過向冒落帶打鉆孔灌漿，回風(fēng)道埋設(shè)灌漿管進(jìn)行隨采隨灌，
一、 工作面地質(zhì)情況簡介：
煤厚最大11.4米最小9.12米，煤層傾角24度。頂板巖性：老頂為粉沙巖厚度2.70~4.60米，直接頂為粘土巖厚度3.26~8.74米。地質(zhì)構(gòu)造情況工作面開切眼上口以下41米范圍有一落差2米的正斷層其他地點正常，工作面標(biāo)高為-1004.4~-1062.3米，地面標(biāo)高+40米、煤的自燃性為自然發(fā)火煤層，發(fā)火期6個月。
二、 通風(fēng)方式：
我礦井的通風(fēng)方式為負(fù)壓通風(fēng)。該工作面采用U型通風(fēng)方式上行通風(fēng)，工作面風(fēng)量14立方米每秒。
三、 工作面的基本情況：
走向900米，工作面斜長100米，實際回采率0.7，采高7米�；夭晒に嚕汉笸耸窖氐淄撇勺呦蜷L壁綜合機械化放頂煤。頂板管理方式全部跨落法。推采速度52米每月、端頭支護(hù)方式為U型鋼梁配合單體液壓支柱配套支護(hù)。
四、 自然發(fā)火隱患分析：
1、由于開采方法和現(xiàn)場施工中的各種主客觀因素，回采率較低致使老塘浮煤量較大，堆積厚度大于0.5米。尤其上下出口各8米范圍（即上下巷道寬和工作面上下端頭不放頂范圍之和）浮煤量更大估計在7.7米左右。加之工作面老塘的并聯(lián)漏風(fēng)，和工作面回采時間較長。老塘自燃發(fā)火隱患較大。下出口老塘發(fā)火隱患較上部大，因為下出口供氧充足。
根據(jù)以上條件和向老塘內(nèi)漏風(fēng)的強弱對老塘自燃發(fā)火區(qū)域危險性進(jìn)行預(yù)測性分析如下圖：
老塘自燃發(fā)火區(qū)域危險性預(yù)測性分析圖

 

2、另外由于工作面開切眼位置20米范圍沒有放頂煤，又處于斷層帶，破碎煤量較大，因此該區(qū)自燃隱患也較大。
五、工作面老塘埋設(shè)灌漿預(yù)埋管：從開切眼開始埋設(shè)灌漿管，每50米出一個三通，三通開口沿工作面傾斜方向向下，用于隨采隨灌漿。并對灌漿管出漿口加以木垛進(jìn)行保護(hù)。
六、 開切眼進(jìn)行灌漿：
當(dāng)工作面推過50米后開始利用老塘埋管對開切眼進(jìn)行灌漿，每班灌漿量70立方米，根據(jù)工作面斜長和冒落后的斷面估計空間300立方米。實際灌漿時要注意管路壓力大于正常進(jìn)漿壓力0.2兆帕?xí)r即能確定已經(jīng)灌滿。因為出將口在最高處。
七、 采空區(qū)內(nèi)氧化自熱帶的確定和處理：
為了掌握老塘冒落后其窒息帶的范圍，我們在工作面回風(fēng)道老塘埋設(shè)了鋼管用發(fā)煙管進(jìn)行漏風(fēng)情況觀測，老塘邊每推進(jìn)5米側(cè)一次漏風(fēng)，當(dāng)工作面老塘推進(jìn)120米時所測結(jié)果漏風(fēng)為0，所以確認(rèn)該工作面老塘窒息帶是工作面老塘邊以里120米以里范圍，另外工作面老塘邊以里20米范圍漏風(fēng)強度較大屬于散熱帶，20-120米的范圍存在漏風(fēng)熱量容易積聚屬于自燃帶，120米以里是窒息帶。
根據(jù)以上的分析采取如下處理措施：
1、理論和實踐表明工作面老塘的對角漏風(fēng)主要是由于U型通風(fēng)方式下工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)老塘角（此工作面即為下老塘角）和上出口兩端的風(fēng)壓差。下老塘角是該工作面老塘側(cè)風(fēng)壓最高點，也是老塘并聯(lián)漏風(fēng)的主要進(jìn)風(fēng)通道，因此要在下老塘角掛風(fēng)障，隨工作面的推進(jìn)而推進(jìn)并且每班有人維護(hù)。這樣將會減小工作面老塘上下端的風(fēng)壓差，從而減小向老塘漏強度和漏風(fēng)量，縮小老塘氧化自熱帶的范圍，在工作面不斷推進(jìn)的情況下使被氧化的浮煤很快又處于缺氧而窒息的狀況下。而有利于防火。
2、由與其臨近的大巷風(fēng)道向老塘冒落帶每個100米打鉆灌漿注水。使?jié){體沉淀在冒落帶的孔隙內(nèi)，以及充填冒落空間。水滲透進(jìn)老塘的浮煤和矸石巖粉中隔絕空氣和降低煤體氧化產(chǎn)生的熱量。
3、 利用老塘埋管進(jìn)行隨采隨灌。
隨采隨灌時間和空間按照工作面推進(jìn)50米即灌一次漿，隨采隨灌每天灌一班，在確保進(jìn)漿壓力不超過管路承壓極限的前提下當(dāng)工作面下老塘角見漿或出水量比平常大時即結(jié)束此次灌漿。
灌漿過程中漿液中摻入增稠劑使?jié){體中的固體物質(zhì)長時間不沉淀脫水成糊狀既能充填空間又起到包裹覆蓋煤體，使煤體與空氣隔絕防止浮煤的進(jìn)一步氧化，同時也使已發(fā)熱的煤體降溫。
八、 火災(zāi)預(yù)報的四位一體檢測法：
1、現(xiàn)場配備專職火檢工，根據(jù)煤層氧化過程中產(chǎn)生的特殊氣體（CO及烴類氣體）和發(fā)熱現(xiàn)象首先憑借感官對煤層巷道、揭煤地點、工作面及老塘側(cè)和各密閉從視覺、嗅覺、體感（即看有無熱氣水珠，聞有無特殊氣味，手搪感知有無溫度異常）三方面進(jìn)行觀察同時結(jié)合儀器工具進(jìn)行詳細(xì)檢測。檢查地點包括：回風(fēng)流、工作面上下出口和上、下老塘角，老塘角埋管內(nèi)。檢查內(nèi)容：一氧化碳、二氧化碳、甲烷、煤溫、氣溫、有無熱氣水珠和特殊氣味等。
2、有效利用束管檢測系統(tǒng)在工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)下老塘角，回風(fēng)側(cè)5米處和上老塘角設(shè)置束管探頭，地面色譜儀進(jìn)行分析檢測。上、下老塘角安設(shè)溫度傳感器。

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/kuangyelw/11244.html