E1-403工作面自燃发火综合防治.docVIP

E1403沿空留巷Y型通风工作面自燃发火综合防治 小青矿保安区平万森 摘 要 小青矿E1403综采工作面所在煤层是小青矿E1采区首E1403采煤工作面2009年3月21日开始生产，2009年11月2日生产结束。该工作面位于东一采区南部东侧，工作面走向长767米，倾向长230米，设计可采储量44.7万吨，工作面所采煤层为四层煤，平均厚度2.07米。E1403工作面所在的煤层属Ⅱ类自燃煤层，自燃发火期为3～6个月。 E1403工作面巷道分别为E1403运输顺槽、 E1404运输顺槽（沿空留巷）、E1404回风顺槽。E1403工作面回采时，E1403运输顺槽、 E1404运输顺槽（沿空留巷）作为E1403工作面入风巷，E1404回风顺槽作为E1403工作面总回风巷，构成“Y”型通风方式。E1404运输顺槽采用沿空留巷充填技术保留下来，作为E1404工作面回采时的运输顺槽。 2 煤层自燃发火的机理 煤炭氧化自燃，必须同时具备煤层有自燃倾向性、连续不断的供氧条件、持续的蓄热环境及煤炭氧化时间超过自燃发火期四个条件。采空区浮煤均具有自燃倾向性，其漏风带、氧化带和窒息带内供氧蓄热条件各不相同，三带中的氧化带内漏风较大，供氧适宜，氧化生成的热量不易被漏风带走，四个条件基本具备，最容易氧化自燃。因此，采空区易自燃发火区域主要是氧化带。观测“氧化带”的范围，根据氧化带范围确定工作面推进速度、采取有效措施减小氧化带、将氧化带提前变成窒息带，防止采空区自燃发火的主要措施。 E1403工作面回采期间，为观察“三带”范围，采用了束管观测系统，在E1403运输顺槽预埋束管采样观测，E1404运输顺槽留巷墙设束管观测点，每天三班采集采空区内的气样进行化验分析。根据取样化验分析和现场观测结果分析，E1403工作面前三角点至采空区内40米范围左右，氧气浓度值在18%以上，为漏风散热带；而后三角点至采空区内10米左右以里,因受瓦斯涌出影响提前进入氧化带；采空区内距离工作面40—120米左右范围，氧气浓度值下降到18%以下，为氧化蓄热升温带；距离工作面120米后，氧浓度值下降到5%以下，进入“窒息带”。 3 沿空留巷、Y型通风特点 E1403采煤工作面所在煤层是小青矿E1采区首次采动的煤层，其工作面主要是来自采空区一侧消除上隅角超限，生产环境采用型通风方式这种方式配有沿空留巷。巷道布置如图所示。Y型通风方式，工作面两端煤层平巷均作为工作面进风巷，工作面回风巷则是沿采空区维护并作为接续工作面用的进风巷。 Y型通风方式防止综采工作面上隅角积聚瓦斯从工作面风流系统图中可以看出，在工作面范围内，沿空回风巷的末端是风压最低点，从流入的新鲜空气，一部分沿工作面流动，稀释来自工作面落煤和煤壁涌出的瓦斯；另一部分则流入采空区，与采空区瓦斯混合后从沿空回风巷呈连续漏风状泄出E1403工作面采用沿空留巷工艺，其E1403运输顺槽、 E1404运输顺槽两条线均沿煤层底板掘进，巷道压力大，留巷墙不同程度的被压裂，加剧采空区漏风量，氧化时间长，容易蓄热产生高温点。 3.3 推进速度慢，采空区遗煤氧化时间长 E1403工作面回采速度受沿空留巷工艺影响，推进速度受制约，工作面架后采空区浮煤长时间在漏风带中，使采空区浮煤较长时间处于氧化带，容易氧化自燃。 4 E1403防治自燃发火采取的措施 小青矿回采的煤层均为高瓦斯自燃煤层，煤体在低温、常温条件下均与氧气发生氧化反应产生CO释放热量，而且产生CO的速度较快，如果不及时采取有效措施，随着温度的升高产生CO释放热量会不断增长，进而发生自燃发火事故。尤其沿空留巷工作面受回采工艺的影响顶板压力大，采空区若留有浮煤、自然发火条件比较充分，一旦发生自燃，而工作面瓦斯涌出量又较大，会发生重大瓦斯事故。为此小青矿着重采取以下措施防治采空区自燃发火： 4.1 合理调整配风量，降低采空区压差，减少采空区漏风。 降低采空区压差是工作面的一项重要技术措施，采取均压措施可以改变通风系统中的压力分布，，为了保证采煤工作面风流稳定和均压效果，风量与瓦斯风量（m3/min） 回风瓦斯浓度（%） （%）（%）浓度 （%） 2000 0.3 0.006 18.6 5.6 1500 0.3 0.008 17.5 5.3 1300 0.5 0.0075 16.5 4.5 1000 0.5 0.0045 12.5 4.2 500 0.4 0.0012 7.6 1.6 通过表1中的数据可以看出，在E1403工作面风量m3。（见表2） 表2 架后插管充填河砂前后CO浓度变化情况表 架后插管充填前后 墙内采空区CO（PPm） 墙内采空区O2（%） 采空区温度（℃） 206#墙观测孔充填前 50 19.6 25 206#墙观测孔充填后 8 10.5 22 8