距离自燃煤层联合开采采空区自燃发火规律研 究.pdfVIP

技术与市塌 专题研光 2016年第23卷第7期 距离自燃煤层联合开采采空区自燃发火规律研究 董 凯 ( 山 西 灵 石 华 苑 煤 业 有 限 公 司 通 风 区 ，山 西 灵 石 031300) 摘 要 ：近年来，近距离易自燃煤层在回采过程中发火次数明显增多，煤层自燃火灾事故是煤矿的主要灾害之一，严重威 胁煤矿的生产安全。太原煤气化公司华苑煤业公司9201工作面与10201工作面属于近距离联合开采，煤层均具有自燃 倾向性。准确测定采空区煤层自燃“三带”，找出漏风分布规律，给出工作面回采最小安全推进速度，掌握近距离煤层自 燃发火规律，对指导华苑煤业公司矿井防灭火和安全生产具有极其重要意义。 关键词：近距离煤层；联合开采；自燃发火；研究 doi ： 10. 3969/j . issn . 1006 - 8554. 2016.07.269 1 矿井回采面联合开采情况 3 10201工作面采空区自燃“三带”的测定 华苑公司位于灵石县两渡镇，井田面积为5. 9 km2，煤种为 3.1 采空区自燃“三带”观测 主焦煤，资源可采储量为1 652万 t ,批准开采煤层为2 - 11#，9 为摸清井田内1〇#煤层自然发火规律，进行综采工作面采 #煤层均厚1.2 m , 10#煤层均厚4.2 m ,属瓦斯矿井，煤尘均具 空区“三带”观测。采用的方法是在采空区预埋束管采样器，检 有爆炸性，为自燃煤层。矿井主采煤层为9 号煤和10号煤层， 测采空区内氧气成分随工作面推进度变化情况，根据所测的气 属于近距离煤层。9201和 10201工作面为矿井首采面，上下联 体浓度来确定出“三带”的范围。因两回采工作面为近距离联 合外错布置，10201工作面在9201工作面正下方，层间距为 合开采，为此两个工作面采空区在不同错距下的“三带”宽度不 5.28 m ,前后错距30 ~ 40 m ,两工作面均为综采1 次采全高。 同，本次测定是在两工作面前后错距在30 ~40 m 时进行的。 由于9 号煤层顶板岩层为石灰岩，不易垮落，垮落后产生大量 3.2 “三带”测试系统布置 裂隙，10号煤层与9 号煤层之间为泥岩和灰质页岩，岩层强度 在工作面进回风顺槽分别布置3 根束管，每根束管接1个 硬度相对较小，容易破碎。开采10号煤层时，破裂带正好可以 采样器作为1个采样点。采样点间距为6 m 。当采样点进人采 切穿两层煤之间的岩层，形成漏风通道。并 与 10号层煤体形 空区后开始对其进行取样分析，当采样点氧气浓度低于5% 成漏风通道。 时，该点作废。采空区内采样点由外向里依次为1#、2#、3#。通 2 近距离煤层采空区自燃发火规律 过人工检测气体浓度分析划定其宽度。 近距离煤层在回采过程中，由于上下煤层间距较小，煤层 3.3 测定结果分析 开采时受采动影响比较大。在下部煤层开采过程中，受矿压影 根据〇2浓度划分的自燃“三带”范围，一般是:散热带的 响，下部煤层顶部岩体垮落产生大量裂隙，使得冒落带和裂隙 〇2浓 度 15%;自燃带的02浓度为5% ~ 15%;窒息带的02 带中的裂隙成为空气渗流的主要通道，上部煤层供氧充分;而 浓 度 5 % 。 且在下部煤层开采过程中，顶部岩层垮落，保护煤柱被压酥破 综合分析进风测点观测数据，进风侧测点在埋人采空区 坏，产生大量裂隙，也会产生大量漏风通道，容易引起保护煤柱 19 m时，02浓度降到15%，测点在埋人采空区44.4 m 时，02浓 自燃。 度降到5 % ，进风侧氧化带的宽度为25.4 m 。回风侧测点在埋 2 . 1 综采工作面切眼自燃火灾较多