鹤岗鹤煤东吉矿业有限公司东兴三煤矿
摘要:急倾斜厚煤层综放是针对我国现有固定资源有效利用所采取具备优化与统筹条件的开采形式,针对现有社会经济的有效构建赋予了大量的基础能源同时,更为可持续发展提供了良好的转型基础。因其自身环境条件特殊,针对工程开展需求相对较高,如何确保地下煤炭资源开采安全,是当前针对急倾斜厚煤层综放工程的主要关注论题。本文依据急倾斜厚煤层的特性针对综合防火技术展开探讨,在讨论相关问题同时制定针对性措施,期望为现有急倾斜厚煤层的工作开展提供良好技术参照。
关键词:急倾斜厚煤层综放;防火技术;探讨研究
防火技术是我国针对现有社会环境所采取具备保障生命财产安全价值的防护体系,不但针对火灾有一定防护作用,同时还应当针对火灾类型、火灾区域、火灾延伸等多方面加以控制,这样才能够将火灾带来的危害充分限制,并为后续工作和财产提供较稳固的空间。故而,针对急倾斜厚煤层的特征,采取有效的防火技术后,对采煤工作面的发火风险进行管控的同时,能够确保工程技术人员指导安全生产工作,并对经济发展有积极影响。
一、急倾斜厚煤层综放防火概念
目前急倾斜厚煤层均已已探明,煤炭储量丰富。急倾斜厚煤层的开采为社会经济体系构建提供了大量的能源支持,同时为后续工程发展在短时间内有效开展也提供了前提条件。因此,根据实际情况采用“综放”开采技术,对资源有效利用有着非常重要的意义。但是根据急倾斜厚煤层“综放”开采工艺的特点,针对开采时对顶煤和围岩之间的破坏程度较大,更甚至因为顶板破碎,导致工作面漏风严重,并造成出现大量浮煤,使煤层自燃条件在地下环境中得以形成,并扩大了火灾危险区域的覆盖范围,促使后续防火措施开展难度较大。针对急倾斜厚煤层综放环境需要对煤层自燃情况,采取有效的防治技术,才能够有效保障安全开采,提高矿井经济效益。
其次,急倾斜厚煤层采用“综放”开采工艺,在开展综合防火过程中存在高瓦斯和煤粉尘相结合的爆炸风险。因此必须对“综放”开采的保障措施和采空区瓦斯分布规律进行有效分析,从而确保工程有效开展。所以对急倾斜厚煤层综放过程中探讨防火概念很有必要。
二、急倾斜厚煤层综放存在问题分析
1.工作面采空区漏风大
急倾斜厚煤层采煤工作面需要稳定安全环境,针对易被风流吹起的粉尘,在实际工作中对安全方面有严重影响。一方面是因为凡粉尘在空气中接触面积大,并与其中氧气很好的达成了引燃的条件,依据地下工作环境极易造成大范围自燃;另一方面则是充分将空间高瓦斯区与煤粉相融合,一旦工作过程中出现供电失爆问题,将引起瓦斯煤尘爆炸。因此急倾斜厚煤层采煤工作面采空区中的漏风问题必须得到有效解决,才能够确保有效控制和降低煤粉扬尘的情况发生。
2.急倾斜厚煤层综放中有大量遗煤
鉴于“综放”工艺的特殊性,在大范围开采过程中极易造成遗煤现象,给采空区造成了堆积和塌陷的影响,为后续区域空间条件的稳定性造成了火灾隐患,导致发火段煤层氧化升温,又因采空区软帮侧煤未清理干净,并同时将煤柱遗落在采空区内,促使后续防火工作难以有效开展。
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3.工作面推进缓慢
工作面的推进速度缓慢小于为防止采空区煤自燃所需的工作面最小推进速度,而且回采过程中时停时采给采空区浮煤和未开采煤体提供了充足的氧化蓄热时间,更为后续高瓦斯环境的积蓄提供了条件,加大了后续工作稳定性的隐患。
三、防火措施技术的贯彻
根据该矿发火情况,自燃区域位于采空区中高位黄泥注浆无法覆盖高位煤体,而且采空区范围极大漏风严重注氮也无法惰化火区。需制定火区综合治理措施,才能够确保相应区域防火条件满足实际工作需求。
1.工作面采用低风量供风
由于采空区大部分瓦斯通过漏风风流流向工作面上隅角,往往容易造成上隅角瓦斯超限,因此必须利用顶板瓦斯专用巷道来排除采空区内的瓦斯,对采场瓦斯与采空区瓦斯可以实现分而治之,即采空区瓦斯走顶板瓦斯专回巷道,工作面瓦斯走回风道。工作面恢复生产初期,顶板瓦斯巷道还没有与采空区联通,主要靠钻孔来释放采空区瓦斯。
当顶板瓦斯巷道与采空区联通后,由于大量采空区瓦斯向顶板瓦斯巷道释放,造成顶板瓦斯巷道严重超限,为此在瓦斯专回巷道接近采空区处设了一道可调节限量板闭,人为控制瓦斯排放量。其次,为防止顶板瓦斯道煤炭自燃发火引起瓦斯爆炸,从限量板闭至总回风巷铺设了一趟φ600的伸缩风筒,限量闭内的高浓度瓦斯在总负压作用下由风筒排出。风筒排风量为10m3/min,CH4浓度在15-25%。在综合采用上述措施后,工作面风流和上隅角的瓦斯得到有效的控制,保证工作面正常开采。
2.工作面上、下端头埋管打钻注砂
工作面上、下端头埋管注砂的作用在于用砂充填工作面上、下端头支架不放煤从而在采空区上、下两侧丢下的两个碎煤堆的空隙,防止空气渗漏,阻止煤堆氧化聚热,同时通过注砂可以降低向采空区漏风,与不注砂相比采空区漏风可降低50%左右,另一方面砂子是用水输送的,水砂分离后遗留在采空区,既可以提高采空区湿润度,又可以达到降温目的,有利于防止采空区自燃。
3.制定良好的防火工作制度
(1)对于瓦斯涌出量大且极易自燃的煤层采用综放开采时,防治火灾工作应采取“有利于防火、兼顾瓦斯”的原则。
(2)提高工作面推进度是防止极易自燃煤层综放工作面自燃发火的最根本途径,也是综放工作面实现高产高效的基本保证。
(3)实行低风量供风是预防综放工作面采空区自燃发火的最经济有效的措施。当开采煤层瓦斯涌出量大时,必须采取行之有效的综合治理瓦斯措施,确保低风量通风措施的顺利实施。
(4)制定可靠的防火系统,将灭火装置提供在有效且触手可及的地方,这样才能够在最基本条件中有效灭掉火灾隐患,为后续工作的开展和稳定提供条件。
(5)参照其他采空区的先进的火灾防治措施,不仅对该矿的火灾治理有效,对条件类似的矿井也是具有一定的参考价值。
四、结语
完善且稳定的急倾斜厚煤层综放条件能够有效确保当前工程开展满足社会与企业多方面的经济需求,并保障了在当前采煤行业中具备可延伸的积极发展基础,为后续工作奠定良好基础。依据现有工程情况选取有效的防火措施,针对漏风和瓦斯排除条件,应当着重完善施工技术,这样才能够确保工作环境满足实际条件,为后续工作打下良好的基础。
参考文献:
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论文作者:卢长书
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
标签:采空区论文; 煤层论文; 瓦斯论文; 工作面论文; 顶板论文; 工作论文; 火灾论文; 《防护工程》2018年第1期论文;