煤矿40104综放面防火技术方案.doc

中煤杨涧煤矿40104综放面防灭火 技术方案 山 西 中 煤 杨 涧 煤 矿 二零一一年九月 中煤杨涧煤业有限责任公司40104工作面防灭火方案 1 40104工作面概况 40104工作面为杨涧煤矿4#煤层首采工作面，工作面走向长度550m，面长220m。4#煤煤层平均厚度6.27m，平均倾角5°左右，2010年经山西省煤炭工业局综合测试中心检测为自燃煤层。工作面采用综采放顶煤工艺回采，回采过程中采空区遗留浮煤相对较多。 采用常规的黄泥灌浆技术后注入采空区的大量黄泥浆易在采空区内形成“拉沟”现场，一旦黄泥浆形成固定流失通道后大量泥浆极易回流至工作面影响正常施工环境；同时单一的注浆技术，难以有效覆盖采空区较高位置的遗煤，对于厚煤层工作面回采期间的煤层自燃防治工作难以起到有效的作用。此外，工作面回采期间采空区属于半开放空间，单一注氮技术注入采空区的氮气易随风流很快扩散出去，不能长时间发挥氮气防灭火的窒息性。因此，针对40104工作面防灭火工作的实际情况，提出以三相泡沫为主的综合治理技术。本方案分不同开采时期针对性的给出40104工作面的综合防灭火技术方案。 2 40104工作面易自然发火危险区域分析 （1）工作面采空区 杨涧煤矿40104工作面煤层平均m，采用综采放顶煤工艺回采，采空区遗煤较多 （2）开切眼、停采线 40104综放工作面的开切眼断面大，受矿压影响部分煤体压裂破碎，存在漏风供氧；同时，工作面初期推进速度一般相对较慢，增加了开切眼松散煤体氧化时间。停采撤架前一段距离工作面一般不放煤，撤架期间在支架顶部与尾部形成大量破碎煤体，加之一般搬家时间相对较长，这些都增加了自燃危险性。因此，开切眼、停采线易发生自燃火灾。 3 总体设计思路 通过对40104工作面自燃危险发火区域的分析结合工作面煤层的实际情况和单一防灭火技术在该工作面应用过程中的不足，提出“以三相泡沫为主、注氮堵漏结合”的综合防治方案，对不同危险区域进行有针对性的防治。即利用三相泡沫的高堆积性和良好的扩散性对采空区的遗煤和高位隐蔽自燃区域进行均匀覆盖，同时配合施工挡风墙等封堵技术对上下隅角进行堵漏风，达到防止工作面煤炭自燃，安全回采的目的。总体技术路线如图1： 图1 总体设计路线示意图 4 煤层自燃早期预测预报设计 煤层自燃预测预报系统设计包括煤层自然发火基础特性的测试分析和气体监测系统的设计两部分。 4.1煤自燃特性及标志性气体的测试分析 煤层自然发火基础特性的测试是研究和掌握自燃规律、设计煤层自燃预测预报的前提。40104工作面采用现场取样，送中国矿业大学通风防灭火研究所测试分析的方法对40104工作面煤层自燃特性和自燃指标气体进行分析。 4.2煤层自燃早期预测预报技术措施 根据40104工作面煤层自燃特性基础参数测试结果，通过束管系统自动采样监测和人工取样分析相结合的方法对40104采空区气体成分、浓度进行分析，对比指标气体来达到对煤层自燃的早期预测预报。根据监测结果及时采取相应的防灭火措施消除隐患。 4.2.1束管监测 束管监测系统是用抽气泵通过束管（多孔塑料管）抽取各取样点的气样，并通过色谱分析仪器自动进行气体成分、浓度分析，对自燃火灾作出预测预报的监测系统。 监测系统由束管、气体分析仪器、监测微机和相关的附属设备组成，能对井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实现24小时连续循环监测，通过烷烯比、链烷比的计算，及时预测预报发火点的温度变化，为煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故的防治提供科学依据。 束管敷设的要求是：束管敷设巷道内的高度一般不低于1.8m，集束管用吊台勾吊挂，束管用夹板吊挂，束管入口处的敷设要平、直、稳，且与动力电缆之间的距离一般不应小于0.5m，同时避免与其它管线交叉。束管入口处必须安设滤尘器，整条束管至少要安设三个吸湿器。 4.2.2人工预测预报 为了弥补束管循环监测可靠性差的缺点，在建立以连续监测为特征的束管监测预测预报系统的同时，还建立人工监测预测预报制度。根据现有装备和技术，详细规定每个班的监测时间、监测人、监测地点和监测内容。在工作面回采过程中瓦检员每天三班对工作面中部、下隅角、回风巷、下隅角采空区和高冒区的气体进行采样，送到地面色谱分析，并将分析报表报送给通风部、安全副总、总工、矿长等进行审批，发现异常情况及时向通风调度和矿调度汇报，做到及时发现及时处理,防患于未然。 在工作面回采期间沿挡风墙靠采空区一侧预留一段束管，束管长度为约20m，。每天利用束管对采空区气体进行采样并送至地面对气体中CO、O2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2成分和浓度进行色谱分析。同时瓦检员定期对上下隅角CO、O2、CH4进行检测，如有异常及时通知调度。气体色谱分析仪安装调试完毕后，通过预留束管每天三