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        綜放面春節(jié)放假期間防火防瓦斯技術(shù)研究

        2019-11-30 08:04:14韓國鋒
        山東煤炭科技 2019年11期
        關(guān)鍵詞:束管氧氣采空區(qū)

        韓國鋒 秦 鵬 孔 雷

        (山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司,山東 曲阜 273100)

        1 概述

        星村煤礦3煤層為自燃煤層,實(shí)驗(yàn)最短自然發(fā)火期為24d。山東鼎安檢測技術(shù)有限公司《3采區(qū)3煤層瓦斯基本參數(shù)測定報(bào)告》:標(biāo)高在-1101.1~-1189.4m的瓦斯壓力為0.258~0.307MPa,瓦斯含量為1.695~2.0486m3/t,煤樣堅(jiān)固性系數(shù)f值為0.86~1.13,煤樣瓦斯放散初速度△P為4~6mmHg,工作面回采期間瓦斯涌出量較大。由于春節(jié)放假15d,停工時(shí)工作面回采至400m位置(CX10標(biāo)高:-1077.9m),工作面處于仰采狀態(tài),運(yùn)順750m(CX7標(biāo)高:-1073.7),落差6.2m。春節(jié)放假期間長期停工加劇了工作面自然發(fā)火及瓦斯隱患。

        2 防火防瓦斯技術(shù)研究

        2.1 工作面均壓封閉

        (1)封閉前停止板閉內(nèi)的供電、供風(fēng)、供液等,所有導(dǎo)電體在密閉處斷開;在兩順槽防火門內(nèi)鋪設(shè)一路束管,并引至運(yùn)煤巷外新鮮風(fēng)流中。

        (2)同步施工軌順、運(yùn)順板閉,現(xiàn)場風(fēng)量不足時(shí),開啟風(fēng)機(jī)。運(yùn)順施工板閉時(shí),皮帶、皮帶架腿、單軌吊梁不再斷開,運(yùn)順封閉時(shí)利用黃土將皮帶及皮帶四周掩埋壓實(shí)。

        (3)板閉施工完成后,對兩順板閉噴涂處理減少漏風(fēng)。

        (4)打開3311運(yùn)煤聯(lián)絡(luò)巷的兩道風(fēng)門,減少封閉區(qū)風(fēng)量,調(diào)整均壓。

        (5)在軌順板閉外安裝甲烷傳感器、氧氣傳感器,運(yùn)順板閉外安裝甲烷傳感器、氧氣傳感器、一氧化碳傳感器,傳感器距離板閉距離不大于5m。

        (6)全部工作完成后,停止局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行,在兩順不大于5m的位置設(shè)置柵欄網(wǎng),嚴(yán)禁人員入內(nèi)。

        2.2 封閉前后防火防瓦斯措施

        (1)封閉前縮短兩順槽注氮注漿管路間距,兩端頭隔離墻間距調(diào)整為不大于10m。

        (2)封閉前周注漿量不低于500m3,停工前3d停止注漿。周一至周六取樣分析。

        (3)封閉前距停工線約30m時(shí),選取管路合適位置對兩順采空區(qū)各壓注一次阻化泡沫,稀釋采空區(qū)瓦斯含量、抑制煤炭自燃;停工前3d,利用軌順采空區(qū)注漿管路向采空區(qū)注氮?dú)?,兩順采空區(qū)再次壓注一次阻化泡沫。

        圖1 工作面封閉及束管監(jiān)測點(diǎn)示意圖

        (4)封閉前,軌順采空區(qū)注漿管(進(jìn)入采空區(qū)大于40m)及工作面煤壁外5m的位置設(shè)注氮管、運(yùn)順溜頭位置設(shè)一路注氮管,封閉前分別與注漿、注氮管連接,封閉后向封閉區(qū)域注氮處理。

        (5)封閉前兩順隅角位置及采空區(qū)內(nèi)的束管引至兩順運(yùn)煤巷外新鮮風(fēng)流中,工作面封閉期間對采空區(qū)氣體采樣分析。

        (6)封閉后利用預(yù)埋的注漿管路向封閉區(qū)域注氮?dú)?,?jì)算注氮量32130m3。待檢測分析封閉區(qū)或密閉外氧氣濃度小于5%,注氮流量調(diào)整200~300m3/h,并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整注氮出口或注氮時(shí)間。

        (7)封閉后在軌順板閉外或運(yùn)煤聯(lián)絡(luò)巷準(zhǔn)備不少于50袋的噴涂料,作為備用防火材料。

        (8)封閉后每班檢測工作面兩順板閉外氣體,束管監(jiān)測工至少每2d對兩順束管取樣分析一次,根據(jù)工作面氣體分析調(diào)整采樣分析頻次。

        2.3 效果檢驗(yàn)

        (1)從圖2可以看出改變氮?dú)獬隹诤罄飩?cè)檢測點(diǎn)氧氣變化較明顯,軌順工作面及采空區(qū)出口對比不明顯;停止注氮前后氣體對比,各檢測點(diǎn)氧氣變化不大。說明注氮出口能改變采空區(qū)氣體分布;注氮后封閉區(qū)壓力高于外側(cè)、漏風(fēng)較小時(shí)氣體相對穩(wěn)定。

        (2)從封閉區(qū)氣體變化分析,封閉效果較好,氧氣濃度較低,甲烷濃度較高,一氧化碳濃度呈下降趨勢且數(shù)值較小,未檢測到乙烯,無自然發(fā)火隱患;存在甲烷濃度大于3%、氧氣大于7%的現(xiàn)象,說明存在瓦斯隱患。

        圖2 不同注氮出口各檢測點(diǎn)氧氣變化

        3 結(jié)論

        (1)對于長期停工綜放工作面來說,控制自然發(fā)火隱患,均壓封閉是可行的、有效的。

        (2)當(dāng)綜放工作面存在自然發(fā)火和瓦斯雙重隱患時(shí),注氮抑制煤體自燃及置換瓦斯是必要的。

        (3)均壓封閉工作面后要加強(qiáng)氣體檢測分析,及時(shí)對封閉區(qū)內(nèi)防火措施進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到合理經(jīng)濟(jì)的防治效果。

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