1复采工作面自然发火因素分析
通过对复采工作面自然发火的因素进行分析,易导致煤层自然发火主要有以下几个方面的原因:
(1)采煤工作面回收率低。工作面初采时采用放顶煤开采方法,放顶后残留大量浮煤混在顶板冒落下的矸石中,浮煤不容易被压实,漏风缓慢渗入,这样为老空内煤层提供足够的O2,增大了煤与O2结合的机会。
(2)从初采、复采至封闭所需时间长,至少需要2a。特别是初采结束后,若隔堵采空区的密闭质量不可靠,存在漏风,复采时更易自然发火。
(3)复采工作面漏风比较严重。工作面经初次采动后,顶板自行垮落所形成的再生顶板松散,空隙较多,容易通过再生顶板、浮煤漏风,从而在复采区域中形成“三带”(散热带、氧化带、窒息带),“三带”的范围与工作面的风量有较大的关系,风量越大,氧化带的区域越宽,煤层自燃危险性就越大。
(4)复采工作面煤质松软且顶板破碎。浮煤及再生顶板中空隙较多,风流经过刮板输送机道、风巷和回采工作面时便渗入这些空隙形成漏风通道,使煤的表面与空气中的O2进行缓慢氧化,生成热量。而这部分热量又不易被风流带走,从而使热量积聚,煤温升高,当超过临界温度后,煤层氧化急剧加速,最后导致煤层自然发火。
2 自然发火的防治技术措施
针对复采工作面发火点位置难以确定的特点和复采煤层自燃因素分析,我们认为,要完全阻止煤与O2结合是很难实现的,但尽可能地减少煤与O2结合的机会则是可以做到的。2184复采工作面防治自然发火主要技术措施如下:
(1)复采开工前对复采区域进行防火检查,并取样化验分析。-375m石门和2184风巷密闭内气体检查化验结果为:密闭内空气温度26℃,O2浓度3%,不含有C2H4、C2H2和CO气体,密闭内出水温度为20℃。以上检查化验结果说明,复采区域未发生自然发火。
(2)上、下顺槽施工时,采取了如下防火措施:①跟煤层底板掘进,不与采空区导通,若局部导通了采空区则采取黄泥注浆封睹;②顺槽施工时严禁空帮、空顶,架棚后空隙和冒落处用不燃性材料(如砂土等)充填密实,并注浆;③顺槽施工时每周进行一次全面的防火检查。
(3)合理确定工作面通风系统,减少顺槽的漏风量和漏风时间,充分利用现有岩层巷道与顺槽贯通,缩短煤层巷道的漏风距离,同时工作面采用后退式开采。
(4)着力提高工作面回收率,减少采空区浮煤的丢失。复采工作面采用后退式采煤方法,坚持正规循环,工作面老空区放齐放透,不留拐角,不留煤柱,不丢余煤。
(5)合理控制复采工作面风量。在满足瓦斯管理、环境温度和工作面最低风速的前提下,尽量减少工作面供风量,减少漏风的范围和数量。坚持每周对工作面风量进行1次监测,从而有效控制了复采工作面采空区的压差和漏风量。
(6)利用均压技术,降低工作面压差,减少通过再生顶板漏风。在工作面进风巷中加设1组调节风门,降低进回风两端的压差,使工作面采空区漏风减少,窒息带前移。
(7)复采工作面复采时,采用预防性注浆和尾巷埋管注浆技术,隔阻氧化空间,最大限度防止煤层自燃。
(8)工作面收尾或采过溜煤眼后,要在15d内设置永久密闭,防止向采空区漏风。
(9)加强防火检查。每周至少对工作面进回风巷、上偶角及永久性密闭等地点进行一次防火检查,检测CO和温度的变化情况及密闭完好情况,做到及时发现问题,及时采取针对性措施进行处理,将发火隐患消灭在萌芽状态。
