1復采工作面自然發火因素分析
通過對復采工作面自然發火的因素進行分析,易導致煤層自然發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,這樣為老空內煤層提供足夠的O2,增大了煤與O2結合的機會。
(2)從初采、復采至封閉所需時間長,至少需要2a。特別是初采結束后,若隔堵采空區的密閉質量不可靠,存在漏風,復采時更易自然發火。
(3)復采工作面漏風比較嚴重。工作面經初次采動后,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系,風量越大,氧化帶的區域越寬,煤層自燃危險性就越大。
(4)復采工作面煤質松軟且頂板破碎。浮煤及再生頂板中空隙較多,風流經過刮板輸送機道、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火。
2 自然發火的防治技術措施
針對復采工作面發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結合是很難實現的,但盡可能地減少煤與O2結合的機會則是可以做到的。2184復采工作面防治自然發火主要技術措施如下:
(1)復采開工前對復采區域進行防火檢查,并取樣化驗分析。-375m石門和2184風巷密閉內氣體檢查化驗結果為:密閉內空氣溫度26℃,O2濃度3%,不含有C2H4、C2H2和CO氣體,密閉內出水溫度為20℃。以上檢查化驗結果說明,復采區域未發生自然發火。
(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,不與采空區導通,若局部導通了采空區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,減少順槽的漏風量和漏風時間,充分利用現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,減少采空區浮煤的丟失。復采工作面采用后退式采煤方法,堅持正規循環,工作面老空區放齊放透,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量。堅持每周對工作面風量進行1次監測,從而有效控制了復采工作面采空區的壓差和漏風量。
(6)利用均壓技術,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1組調節風門,降低進回風兩端的壓差,使工作面采空區漏風減少,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,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內設置永久密閉,防止向采空區漏風。
(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,做到及時發現問題,及時采取針對性措施進行處理,將發火隱患消滅在萌芽狀態。
