1復采工作面自然發(fā)火因素分析
通過對復采工作面自然發(fā)火的因素進行分析,易導致煤層自然發(fā)火主要有以下幾個方面的原因:
(1)采煤工作面回收率低。工作面初采時采用放頂煤開采方法,放頂后殘留大量浮煤混在頂板冒落下的矸石中,浮煤不容易被壓實,漏風緩慢滲入,這樣為老空內(nèi)煤層提供足夠的O2,增大了煤與O2結(jié)合的機會。
(2)從初采、復采至封閉所需時間長,至少需要2a。特別是初采結(jié)束后,若隔堵采空區(qū)的密閉質(zhì)量不可靠,存在漏風,復采時更易自然發(fā)火。
(3)復采工作面漏風比較嚴重。工作面經(jīng)初次采動后,頂板自行垮落所形成的再生頂板松散,空隙較多,容易通過再生頂板、浮煤漏風,從而在復采區(qū)域中形成“三帶”(散熱帶、氧化帶、窒息帶),“三帶”的范圍與工作面的風量有較大的關(guān)系,風量越大,氧化帶的區(qū)域越寬,煤層自燃危險性就越大。
(4)復采工作面煤質(zhì)松軟且頂板破碎。浮煤及再生頂板中空隙較多,風流經(jīng)過刮板輸送機道、風巷和回采工作面時便滲入這些空隙形成漏風通道,使煤的表面與空氣中的O2進行緩慢氧化,生成熱量。而這部分熱量又不易被風流帶走,從而使熱量積聚,煤溫升高,當超過臨界溫度后,煤層氧化急劇加速,最后導致煤層自然發(fā)火。
2 自然發(fā)火的防治技術(shù)措施
針對復采工作面發(fā)火點位置難以確定的特點和復采煤層自燃因素分析,我們認為,要完全阻止煤與O2結(jié)合是很難實現(xiàn)的,但盡可能地減少煤與O2結(jié)合的機會則是可以做到的。2184復采工作面防治自然發(fā)火主要技術(shù)措施如下:
(1)復采開工前對復采區(qū)域進行防火檢查,并取樣化驗分析。-375m石門和2184風巷密閉內(nèi)氣體檢查化驗結(jié)果為:密閉內(nèi)空氣溫度26℃,O2濃度3%,不含有C2H4、C2H2和CO氣體,密閉內(nèi)出水溫度為20℃。以上檢查化驗結(jié)果說明,復采區(qū)域未發(fā)生自然發(fā)火。
(2)上、下順槽施工時,采取了如下防火措施:①跟煤層底板掘進,不與采空區(qū)導通,若局部導通了采空區(qū)則采取黃泥注漿封睹;②順槽施工時嚴禁空幫、空頂,架棚后空隙和冒落處用不燃性材料(如砂土等)充填密實,并注漿;③順槽施工時每周進行一次全面的防火檢查。
(3)合理確定工作面通風系統(tǒng),減少順槽的漏風量和漏風時間,充分利用現(xiàn)有巖層巷道與順槽貫通,縮短煤層巷道的漏風距離,同時工作面采用后退式開采。
(4)著力提高工作面回收率,減少采空區(qū)浮煤的丟失。復采工作面采用后退式采煤方法,堅持正規(guī)循環(huán),工作面老空區(qū)放齊放透,不留拐角,不留煤柱,不丟余煤。
(5)合理控制復采工作面風量。在滿足瓦斯管理、環(huán)境溫度和工作面最低風速的前提下,盡量減少工作面供風量,減少漏風的范圍和數(shù)量。堅持每周對工作面風量進行1次監(jiān)測,從而有效控制了復采工作面采空區(qū)的壓差和漏風量。
(6)利用均壓技術(shù),降低工作面壓差,減少通過再生頂板漏風。在工作面進風巷中加設(shè)1組調(diào)節(jié)風門,降低進回風兩端的壓差,使工作面采空區(qū)漏風減少,窒息帶前移。
(7)復采工作面復采時,采用預防性注漿和尾巷埋管注漿技術(shù),隔阻氧化空間,最大限度防止煤層自燃。
(8)工作面收尾或采過溜煤眼后,要在15d內(nèi)設(shè)置永久密閉,防止向采空區(qū)漏風。
(9)加強防火檢查。每周至少對工作面進回風巷、上偶角及永久性密閉等地點進行一次防火檢查,檢測CO和溫度的變化情況及密閉完好情況,做到及時發(fā)現(xiàn)問題,及時采取針對性措施進行處理,將發(fā)火隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
