摘要:综采工作面采空区防灭火是一项系统工程,涉及采煤、瓦斯防治、通风管理、监测监控等诸多领域,是“一通三防”重要工作内容之一。通过对综采工作面采空区各个时期煤自燃必备因素分析,针对性地给出各项防治技术及实施方法,常规技术与科学先进技术合理利用、优势互补。该项技术指导理论和技术实施方案已在我矿井得到了成功实践,并在实现工作面顺利回采的同时确保了矿井较好的经济和社会效益。
关键词:综采工作面;防灭火技术;应用,自然发货期1-3个月
1综采采空区自然发火基本规律
在实际生产中有很多种因素都有可能影响到煤层自燃,经长期研究,人们发现煤层要达到自燃,有两个条件必不可少,一方面应具有自燃倾向性,另一方面能够进行连续供氧,同时还要具备较为充分的储热时间以及足够的氧化。在自燃的过程中,煤会受到较多因素的影响,比如煤的特性、采煤的方法、以及地质条件与通风方式等。在长期的生产和应用煤的过程中,人们发现了煤自燃的规律性特征,比如在切眼或者巷道交叉点处的煤柱等地都为煤层易自燃区、之所以这些区域为易自燃区采动影响以及矿压影响是两个很重要的方面,这些因素会导致煤壁出现一些裂缝,严重的会发生破碎,给氧化升温创造了更好的条件,进而导致发火现象的出现。
2综采采空区防灭火综合技术措施
2.1系统优化
在对矿井进行扩建时,应树立先进的设计理念,取消井田内存在的一些不合理的多盘区,想方设法应用条带式布置。若实际生产条件允许,可把长壁综采工作面直接布设于主要巷道两侧。同时应科学、合理的改进优化那些不合理的矿井生产系统划分方式。比如可以将其按照两级的方式进行划分,一般来说可以按照工作面与矿井两级的标准进行划分,通过这种方式能够有效缩减开拓及准备巷道工程量,进一步简化矿井生产系统,让矿井实现集约化生产。另外应努力创建断面大,风压比较低并且实际风量比较大的通风系统,并有效降低矿井的通风负压,以更好的对漏风进行控制,进而促使整个系统实现降“压”防“漏”的目标,进而有效降低煤层自然发火危险。
2.2注氮防灭火技术
采用氮气灭火时,注入的氮气可逐步扩散至空间各位置,以排挤出氧气,让火中因含氧量大幅降低最终来熄灭火源,同时注入的氮气还能有效预防矿井爆炸,借助液态氮可吸除大量热量,大幅度的降低火区的温度,并且在灭火的过程中所使用的氮气并不会对设备造成损害,在灭火之后,巷道在灭火完成之后也能够快速的恢复生产。
2.3阻化剂防灭火技术
在日常生产作业中,我们常用的阻化剂有很多,其大致包括CaCl2、MgCl2、NaC1、水玻璃等。我矿使用的是泥浆阻化剂,具有来源广,成本低等特点;对于采用阻化剂灭火其主要是通过让阻化剂附着于煤表面,把控制中含有的水分迅速吸除,以在煤层的表面形成含水液膜,进而对煤氧进行隔离,达到灭火的目标,随着煤层表面水的蒸发,会吸收大量热量来给煤体降温,这样可抑制煤的自热以及自燃,这样可起到有效防灭火的作用。
2.4均压通风防灭火技术
该技术主要是通过对工作面布置改变风流的路线等方式,对漏风通道两侧的风压进行调节,进而实现防火的目标。在实际的生产过程中,可以充分结合现场情况的差异,对矿井进行防灭火操作时可以采用不同的方式。
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3矿井防灭火的其他途径
3.1红外束管监测系统
利用工作面事先埋下的监测束管,以实现对相关的防火指标的数据进行采集和分析鉴定的目的,并对防火变化的曲线进行绘制,进而为实际开展防灭火工作提供科学的依据,同时还能实现监控和监测的目标。
3.2提高工作面推采速度
通过提高工作面推采速度,减少浮煤的遗留,可以控制浮煤氧化的情况,从根本上将煤炭自燃与发火的可能性降到最低,对于采空区来说,遗煤越多,发生自燃的概率也就越大。因此,需要在日常工作中,控制住浮煤与遗煤的数量,对底部的浮煤进行及时的清除,尽可能地防止出现火灾的情况。
3.3加强采空区密闭施工管理
采空区自然发火最直接的因素就是足够的氧气供给,所以密闭施工综合措施必须到位,乌兰木伦煤矿的施工设计是,1-2煤属于薄煤层,煤柱只有15米,从现在的矿压看,矿压明显,煤柱破碎严重,在密闭施工过程中,掏槽至少在50cm深,一般防火闭标准是第一道50cm红砖密闭,中间一米的黄土和高分子材料充填层,外墙是750cm红砖密闭,都要求双抹面,最后在喷浆进行处理,达到严密不漏风的要求,第二是每隔200-300米设一组三管,反水管,措施管,观测管和一条束管,为的是日常检查采空区气体做准备,未雨绸缪,预支预判的效果。
3.4合理控制工作面通风
要结合工作面瓦斯的涌出量,对通风系统进行调节,确保其稳定性,同时控制住采空区漏风的情况。如果要进一步加快推进工作面的速度,则可以有效降低自燃的可能性。因此,在开展防灭火工作时,需要综合考虑,只使用一种方法取得的效果也必然非常有限。此外,矿井通风系统是否合理在一定程度上决定了矿井灭火的难度,不断对其进行优化,以提升其合理性,是确保防火有效性的前提。
4综采工作面开展防灭火工作应抓好的几个环节
4.1应抓好工作面设计环节。在开始对综放工作面进行设计时,应当根据工作面所处的地质条件,合理地布置巷道。同时根据具体的工作环境,选用多种防灭火技术措施。
4.2应抓好防灭火技术措施的执行和管理。在正常生产过程中,应该按照作业规程和措施所拟出的措施执行方案严格地执行,矿领导班子作好日常的监督管理工作,保证每个方案都能得到很好地落实。
4.3应大力做好职工的安全防火思想教育。在日常工作中,人的因素是最重要的。因此应该努力做好职工的安全防火思想教育,提高职工的思想认识,工作的责任心和综合素质,才能确保能主动严格地按照技术措施所规定的内容去执行。
4结语
矿井自然火灾的防治属于一项长期系统工程,一方面要科学的判定与处理自燃危险区,厘清煤的自燃机理,也要注重防火措施的合理性。要结合各矿井的实际情况,选择恰当的技术,同时使用一些新技术与新材料等,因此,我们要在具体生产过过程中不断地实践、探索、总结,提高和改进现有防灭火技术措施的执行效果,不断地更新综采工作面防灭火技术措施的内容。防微杜渐,确保矿井安全生产。
参考文献:
[1]王德明.矿井防灭火新技术———三相泡沫[J].煤矿安全,2012(7)
[2]仲晓星,杨秀科,王德明.应用三相泡沫新技术治理高瓦斯矿井煤炭的自燃[J].矿业安全与环保,2006(3)
论文作者:朱庆丰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/14
标签:工作面论文; 矿井论文; 采空区论文; 技术论文; 煤层论文; 措施论文; 巷道论文; 《基层建设》2018年第20期论文;