综放面回撤期间防灭火技术研究解析.doc

华亭煤电股份有限责任公司东峡煤矿 大倾角特厚易燃煤层倾斜分层综放工作面回撤期间防灭火技术研究 研究报告 工作完成日期：2009年12月 提交报告日期：2009年12月 目 录 前 言------------------------------------ ------------------3 2、矿井及试验工作面概况煤层自发火机理----------------------------5 4、工作面回撤期间防灭火方案---------------------------------------13 5、结论---------------------------------------------------------------------35 1、前言 ⑥工作面一旦有明显的发火征兆，由于担心瓦斯爆炸，不允许开放式灭火，这就易造成工作面的封闭，使矿井遭受大的损失。 大倾角倾斜分层综放工作面在回采和回撤期间，回风隅角及工作面后放煤通道常出现一氧化碳浓度超限、瓦斯积聚现象。工作面回撤时，工作面机械设备多，搬出时间长等问题均增加了停采撤出期间防灭火工作的技术难度，如何有效防治工作面回撤期间的自燃火灾，确保工作面安全顺利回撤是矿井安全管理的难点和重点所在。本项目着重研究了“大倾角特厚易燃煤层倾斜分层综放工作面回撤期间这一特定自然生产条件下综合防灭火技术的应用情况。 2、矿井及试验工作面概况 煤煤的燃点298℃挥发较高，煤尘爆炸指数38.13%1140一+1075水平，为特厚易燃煤层大倾角综放面，倾斜长91m,走向长1200米，采用倾斜分层综采低位放顶煤采煤法回采,所采煤层为煤6-2，平均厚度18.5m。本分层厚度为6.5m，其中采2.5m、放4.5m。 东峡煤矿所采工作面系大倾角倾斜分层综采工作面，34211-6综放工作面系急倾斜、特厚、易燃煤层综放面，是最易发火的长焰煤煤层，根据煤炭科学研究总院重庆分院2007年7月对现采的煤样进行了煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定工作，所采煤层属易自燃煤层，自燃等级为一类，煤的燃点298℃，煤层自发火机理t.ad 真相对密度 TRD 煤的吸氧量 cm3/g.干煤 自燃倾向性等级 自燃倾向性 2007-386 煤6-2 6.6 7.5 37.24 0.35 1．49 0.89 Ⅰ类 容易自燃 3.1.2 煤层自发火外因 影响煤层自发火的外因很多，但主要为煤层赋存条件、采煤方法、通风状况和掘进方式等。 煤层赋存条件对煤层自燃的影响 实践证明，煤层埋藏的倾角愈大，厚度愈厚，其自燃危险性就愈大。矿倾斜厚煤层，这样的煤层赋存条件增了煤层自发火的此外，实验室对煤矿不同粒度煤样的吸氧量考察表明，煤层粒度愈小，则愈容易氧化自燃。煤矿煤层较软，开采中碎煤较多，增加了煤层氧化自燃的条件。例如通过对工作面下隅角垮落煤炭的观察，70%为碎煤。采煤方法对煤层自发火的影响 煤矿的采煤方法为综采开采，与一般采煤方法相比，其增加的自发火因素： a.采空区的浮煤呈m高的立体分布 b. 工作面所采煤层较硬 ，放煤不充分，使采空区内浮煤成倍地增加，大大地增加了采空区内的可燃物，使采空区易自燃发火。 c.工作面的开切眼和停采线支架上部易冒顶，松动圈碎煤较多，易漏风氧化自燃。 d.，因而安装速度较慢，易使煤层达到自发火期。 掘进方式对煤层自发火的影响 综放面的回风顺槽由于掘进时压力大煤层软，不可避免地据统计，试验工作面在掘进期间进、回风顺槽已10多，其中多数存在高温点。 为什么在同一条巷道中，松动圈容易自燃，而其它地方不易自燃呢？分析如下： a.完整的煤壁不会自燃 风流流经煤壁的表面时，紧贴煤壁表面的空气流速为零，离开煤壁表面一段很小的距离，速增大到与巷内主风流的相同速度，风流速度变化的过渡层称附面层。比较一致的观点认为，最容易促成自燃的风速为0.4～0.8m/min，这种风速一般处于贴近煤壁的附面层内。在正常通风的巷道中，煤壁的附面层薄，煤壁表面与空气的对流换热系数较大，附面层内和煤壁表面新积聚的氧化热会由较强的对流换热作用而被带入巷内风流中，从而不致引起燃。因此，巷道完整的煤体孤立的煤块或少量的浮煤都不会自燃。 b.松动圈具备煤层自燃的四个条件 煤层自发火必须备以下四个条件： ① 可燃物煤，必须以碎煤状态存在； ② 有含氧量较高的气体流经破碎的煤体； ③ 空气流动速度适中，使碎裂的煤体有积聚氧化热的环境; ④ 上述3个条件应维持足够时间自燃发火期. 在上述四个条件中，第一个条件松动圈最具备，根据对松动圈的观察，其内大部为碎煤。第二个条件松动圈也很具备，根据对松