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易燃厚煤层综放开采防灭火技术探讨
作者:刘海洋 王海霞 …    文章来源:安全文化网    点击数: 810    更新时间:2007-2-26
摘要:分析采用传统沿煤层底板布置巷道开采易燃厚煤层易发火的时间与空间,提出了兼顾回采率与火灾防治的新型巷道布置系统,并结合时段与区域发火特点采取相应对策,以期达到安全、经济生产的目的。

关键词:易燃厚煤层,综放开采,错层位,三段式回采工艺

1引言

自然发火是制约厚煤层开采工艺发展的因素之一,也是煤炭工作者多年来致力解决的一个课题。本文通过采用错层位巷道布置系统[1],结合传统防治火灾的技术,分析其可行性。

2现场条件

以某矿现场实际条件为例,工作面长144m,采深230-240m。,最大煤厚14m,平均倾角12°,煤层构造较简单,煤层松软,硬度系数f=,,煤层极易自燃,发火期平均为20天,最短为7天。~。煤层直接顶为砂质泥岩,,老顶为中厚层状细砂岩,厚14m。

3自燃发火类别分析

发生自燃的因素包括浮煤的存在,煤体破碎,与氧气接触并有蓄热条件和时间。生产中无论采用何种方式方法,破碎煤体的存在以及与氧气接触是不可避免的,但是如能减少破碎煤体的存在并缩短其蓄热时间,自然发火的几率将会大大降低。在这一指导思想下,对传统放顶煤巷道布置系统易发生自燃的区域以及易发生自燃的时段进行分析。按照放顶煤回采系统下各区域发生自燃的几率大小进行等级划分:(1)容易发生自燃区域巷道揭露的相邻原高温区域或老火区、巷道顶板局部冒落区、巷道变坡顶板破碎区,巷道揭露相邻沿空侧的停采线、溜煤眼、联络巷及其它硐室等处。(2)较易发生自燃区域巷道顶煤离层破碎区、沿空侧煤柱破碎区。(3)可能发生自燃区域巷道巷帮破碎区以及工作面采空区。根据对综放开采时自然发火事故出现的频繁程度,确定火灾易发地点依次为巷道及开切眼、末采收作线、邻近采空区、工作面端头,(如图1所示)。自然发火防治工作的另一重点就是从不同的时期进行分析,各个时期的防治工作要从其产生的根源着手,有四个时期最易发生自燃,分别是:(1)掘进期间。巷顶易形成高冒区以及碎煤裂隙带发育带,局部通风机正压作用加剧了氧气在煤体中扩散,深部产生的热量散发困难,是自然发火的隐患之一;

(2)工作面安装期间。切眼时大量碎煤存在于支架上方,综放工作面安装时间比较长,在安装完毕前,可能会导致煤层自燃发火;(3)回采期间。首先,开切眼到初次放顶,时间间隔长,支架顶煤的蓄热时间长;其次,工作面刚安装完,需要磨合设备,导致推进速度慢;再次,上下端头放下的碎煤大量堆积;还有,放顶过程中,顶板会大面积下沉,可能会受到外部客观条件的影响,形成导风通道;(4)拆除期间。综放工作面,拆除时间肯定长;支架上方煤体裂隙发育,与氧气接触面积大;架后煤多且松散。以上自然发火因素,影响着煤矿正常安全的生产,寻求更合理的开采生产系统便是解决上述问题的重要研究途径。

4方案分析


煤矿的生产始终围绕安全、经济、回采率三方面展开,该生产条件下煤层开采受到自燃发火的影响,传统放顶煤沿煤层底板布置巷道以及留煤柱护巷已不能适应生产需