山西**固庄煤矿工程师 张新怀
摘:文针固庄煤矿实际情况年采空区着火存问题着重采区设计提出针性法见解
关键词:采区空区防火 退式 工作面优化设计
前言
固庄井田位**煤田东北边缘采煤层15#煤(俗称丈八煤)煤层厚7米属中硬煤层然发火倾煤层然发火期年已采二五采区工作面均发生采空区煤炭燃现象严重影响矿井安全生产迫丈八硐停产造成巨济损失七采区设计时采空区防火角度进行分析研究
二采空区着火原
采空区煤炭燃原:厚煤层综采放顶煤次采全高回采率低采空区丢煤采空区煤炭燃提供物质基础工作面回采完毕采空区封闭严采空区煤炭燃创造利条件采区采前进式工作面布置方法更加扩采空区煤炭燃影响范围加剧采空区煤炭燃危害程度采区防火工作难度增加
三解决采空区着火方案
1采区分南北两翼盘区工作面接序退式布置
五采区二采区三采区均采单翼前进式工作面布置方式边准边采实现初期开拓工程少基建投资省工期短投产快早见效缓解初期投资资金紧张状况
前进式布置弊端:先期工作面采完仅封闭该工作面进回风系统通该工作面采区进回系统封闭先期工作面法切断风途径采空区煤炭燃提供利条件旦发生火灾害气体会殃整采区造成整采区停产火灾处理时采封闭采区巷道方式控制影响范围火灾处理难度加严重影响安全生产固庄煤矿
矿15205工作面采空区着火殃三采区造成三采区停产
七采区设计时克服前进式布置弊端充分考虑防火素采区具备完善防灾应变力采区工作面接序退式布置南北两翼盘区划分准备出翼进行回采样固庄煤矿矿采掘衔接紧张矛盾效缓解工作面实现退式布置工作面回采完毕时时封闭工作面进回风巷道封闭采区进回巷道增加封闭效果翼盘区发生火灾时封闭整盘区影响翼盘区正常生产
2工作面进行优化设计
厚煤层综采放顶煤次采全高采煤法直固庄煤矿采煤方法厚煤层综采放顶煤次采全高采煤法回采率低采空区丢煤采区巷道系统简单巷道掘进率低回采巷道易维护回采面顶板便理生产安全高效综采放顶煤次采全高成固庄煤矿矿丈八煤采煤方法
(1)工作面参数优化
建立高产高效型综采工作面固庄煤矿五二三采区时工作面长度120150米工作面推进长度750米左右工作面长度短完成采煤正规循环效率低循环产量少工作面搬家次数较利发挥综采高产高效优势二三采区尺寸受九尺硐北巷煤柱限制做调整工作面推进长度限制750米左右充分发挥综采工作面高产高效作原四七采区合采区进行新规划工作面长度增加180米工作面推进长度加1600米左右样降低巷道掘进率单进度采煤力加工作面搬家次数相减少提高生产效率样整采区工作面化分数减少采区煤柱工作面间保留煤柱减少整采区煤炭回收率提高利防火
(2)设备优化
固庄煤矿五采区开始中位开天窗放顶煤液压支架直延二采区收定成效中位放顶煤液压支架煤炭回收率低采空区丢煤极易着火五采区15506二采区15205采空区着火极关系设备更新时开始低位开天窗放顶煤液压支架开天窗低位放顶煤液压支架提高煤炭回收率采空区丢煤少减少丢弃采空区煤炭燃
(3)采空区防火优化
采空区着火已成影响矿安全生产突出问题减少采空区丢煤防止丢弃采空区浮煤燃已成放顶煤开采求采取种防灭火措施
1)防止采空区漏风减少供氧量
2)黄泥灌浆
3)阻止剂防火
4)均压通风防火
5)加快工作面推进速度减少采空区空气流动防止采空区浮煤氧化
(4)针采空区防灭火措施设计时工作面回采完毕采空区封闭分析两种方案:
方案:封闭段巷道煤层底板布置:进风槽回风槽均七采皮带巷开口煤层底板布置尾巷七采回风巷开口煤层顶板布置进回槽巷道顶帮均煤顶帮易容破碎产生裂隙巷道极封闭极易漏风
方案二:封闭段巷道煤层顶板布置:进回槽均七采皮带巷开口煤层底板爬煤层顶板预留封闭段位置坡找煤层底板煤层底板正常掘进尾巷七采回风巷开口煤层顶板布置样布置封闭段巷道顶板岩石顶板封闭效果相较样布置缺点:1
)满足回风支架运输进风皮带铺设运转求封闭段预留煤柱回采率低2)巷道忽忽施工难度3)运输设备投入需投入绞车溜子4)运输环节复杂利运输影响安全生产
着全煤巷道锚网支护新技术推广应煤巷支护效果改观工作面巷道原矿工钢棚改锚杆锚索W钢带金属网联合支护巷道动支护改动支护保持巷道顶板两帮完整性裂隙减少防止漏风封闭采空区创造利条件封闭段巷道煤层底板布置封闭效果明显改善鉴封闭段巷道煤层顶板布置弊端考虑种方案提出封闭段巷道煤层底板布置果巷道顶帮完整直接封闭巷道果巷道顶帮破碎裂隙发育时挑顶找煤层顶板封闭巷道
(5)工作面间煤柱加固
工作面间煤柱合理选择采空区防火防水起关重作实践证明采空区着火工作面间煤柱漏风定关系矿五采区二采区时工作面间煤柱30米工作面槽采矿工钢棚支护支护效果差工作面采完时相邻工作面回采期间压力煤柱破碎造成采空区漏风七采区设计时工作面间煤柱尺寸变情况巷道采锚网支护煤柱两帮加帮锚杆必时加帮锚索起加固煤柱作保持煤柱完整性效防止采空区漏风
倾角厚煤层综放工作面实践研究
山西**固庄煤矿工程师 张新怀
摘:结合**固庄煤矿15206综采放顶煤工作面实例分析综采放顶煤工作面开采倾角煤层存问题处理措施
关键词:厚煤层 综采放顶煤 倾角 处理措施
概述
**固庄煤矿煤层倾角15°条件采厚煤层综采放顶煤开采取理想效果倾角15°局部带采取穿巷绕回避会导致煤损增加吨煤成提高针15206综采放顶煤工作面褶曲牵引造成倾角段制定系列行性措施利采完走长度达150m倾角煤层二工作面概况
15206工作面位二采区中部走长1260m倾斜长200m
倾角般5°10°局部短轴褶曲影响达30°煤层厚度708m工作面采AM—500型采煤机落煤ZFS4000—165265综放支架支护前部输送机SGZ—764500型部输送机SGZ—764400型设备适应煤层倾角均16°情况工作面巷道布置见图1
1—运输巷2—回风巷3—运输槽4—轨道槽
5—工作面 6—瓦斯尾巷7—轨道斜坡8—进风行斜巷 9—联络巷
三工作面开采问题分析处理措施
1存问题
工作面推进900m受褶曲牵引影响工作面机头侧50m长段倾角增达30°(见图2)工作面机头侧50m长段倾角增达30°(见面3)致开采中出现问题
1—轨道槽2—工作面 3运输槽
1)受采煤机功率限制倾角煤层开采采煤机身倾斜方重力分力截割阻力致采煤机牵引力足坡方采煤机正常割煤运行严重影响生产
2)采煤机拖牵双割煤时推溜序影响致工作面输送机底板输送机机头方滑移造成运输转载搭接困难工作面理混乱
3)倾角工作面支架重心偏移终失稳导致支架倾倒相互挤压现象频繁工作面顶板理拉移支架造成困难
4)述问题导致工作面机电液压系统事频繁发生影响安全生产
2处理措施
针述问题采取穿巷绕重开切眼搬迁工作面穿巷绕搬迁工作面导致煤损增吨煤成增高队组生产效益降低探明构造基础详细分析工作面存问题原回采工艺程环节结合倾斜煤层开采回采设备求采取方面措施
1)变采煤机双割煤单割煤输送机机头端坡度行割煤阻力采煤面爬坡改采煤机双割煤行走空刀行割煤单割煤方式减采煤机负荷减少机电事输送机滑量
2)坡方推移输送机拉架坡方推移输送机拉架输送机底板摩擦支架锚固作减少输送机滑时撑开新移支架坡方侧护板避免支架挤压倾倒改工作面混乱整齐局面工作面顶板理设备理创造利条件
3)采煤机行割煤时推移输送机拉架行割煤时进行输送机推移拉架工作伸出前探梁时护顶避免煤顶二次支撑破碎保持顶板完整性
4)放煤时逐架进行逐架放煤避免工作面压力集中部(机头部)利工作面端头顶板理
3措施实施效果
采取措施工作面停滞前机电事频繁职工情绪低落状况根转利采长达150m倾角煤层工作面采出煤炭30万t吨煤利润20元计增加利润600万元保证年度生产务利完成避免煤炭资源损失节约穿巷费综采放顶煤工作面倾角段积累成功验
厚煤层综采工作面槽防灭火措施
山西**固庄煤矿工程师 张新怀
摘:分析种综放工作面巷道防灭火措施
关键词:综放工作面 燃发火 阻化剂
综采放顶煤采煤法具高产高效低耗等优点种采煤方法开采强度采空面高度残煤漏风严重出现极难解决火灾瓦斯粉尘等系列问题统计国5058综采放顶煤工作面存燃发火危险严重威胁着工作面安全生产
综放工作面回采巷道布置特点
1综放工作面回采巷道回采工艺求掘进时全部煤层布置综放面煤层厚度煤易破碎日燃埋隐患
2综放面开采特点进回风槽两端放顶煤支架顶煤放出率低工作面采采空区两端6米左右丢煤带工作面开切眼停采线
二燃发火分析
综放工作面回采巷道具特点容易定条件引起燃发火
固庄煤矿15#煤层鉴定属2级燃发火倾实际开采程中煤层极易发火短发火期仅10天掘进巷道时煤层节理发育易破碎构造复杂2001年前矿直采钻眼爆破皮带煤溜运输矿工钢支架支护棚架支护动支护支护强度低煤层裂隙巷顶逐渐垮落顶板顶棚形成破碎块堆积层厚度达1—5m综放工作面巷道长断面供风风量足终棚顶煤堆热量积聚引起燃
三综放工作面回采巷道防灭火技术
具体做法:
1改进巷道支护方式矿2001年5月开始采锚杆锚索W钢带金属网联合支护彻底消巷道顶煤落现象支护方式变动动解决受二次采动压力影响瓦斯尾巷综放工作面槽工作面切巷道等矿山压力矿压显现严重维护困难等问题回采巷道发火率降低甚消降低生产成提高济效益起作
2改善掘进工艺保护巷道顶板完整性量采综掘工艺减少爆破造成巷道顶端破碎落碎煤堆积
3加强局部通风采高效率低噪声轴流旋式局部通风机列两台性相GBT28KW局部扇风机加强局部通风消掘进巷道微风施工
4注射阻化剂阻化剂吸水性强盐类附着煤表面时吸收空气中水分煤表面形成含水液膜阻止煤氧接触起隔氧阻化作时吸水性强盐类煤体长期处含水潮湿状态水蒸发时吸热降温作煤体低温氧化时热量散发抑制煤热燃
矿成功采稠化胶体防灭火稠化胶体防灭火技术利定量添加设备稠化剂定例加入水中水(泥浆)稠化然泵(灌浆系统)压注松散煤体中稠化胶体耐火性具定强度渗透性蠕变性黏弹性会破裂新裂隙进行二次封堵具定触变性受热黏度降低易流高温点具良吸热性灭火非常利常温脱水慢变质长期保存煤层中防止燃火区复燃种非常实高效阻化剂
2002年2月矿15202综放面回风联络巷南约30m处巷顶出现高温点采喷浆堵漏注水进行处理火势发展控制高温直存滴水温度较高(500℃左右)复燃趋势进步控制火势决定采稠化胶体防灭火技术该处进行处理该巷高温区较采XK5型稠化胶体压注机井巷道直接压注稠化胶体高温点20m范围巷道顶部布置6排钻孔排距3m排3孔孔深45m顶板呈45°夹角通压注胶体巷道顶部形成道堵漏隔热层顶部温度恢复正常
5剪网放顶直接挖出燃高温火源煤体该方法仅煤层巷道棚梁碎煤燃火灾范围较情况放顶时破碎煤体放完部空间连通形成通道免瓦斯积聚发生事时应加强支护理
6利水淹巷道直接灭火掘进巷道突然发现煤层燃火灾火灾范围火势猛CO浓度高巷道掘进方坡利变坡点灌水时采种方法应事先铺设气体观测确定启封工作面提供理
7采永久密闭加注氮灭火种方法适面积火区灭火
四结
综放工作面槽燃发火防治措施较须根矿井方位采方法彻底消隐患采先进综掘工艺锚索支护技术根效办法
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