综放工作面防治煤炭自然发火的措施.docx

1、综放工作面防治煤炭自然发火的措施综放工作面防治煤炭自然发火的措施1 1 概述概述综采放顶煤开采，防治煤炭自然发火是采用这一工艺能否成功的关键。国内已有不少矿井综放工作面发生不同程度的火灾，不仅造成大量煤炭资源的浪费，而且造成巨大的经济损失。为此，三河尖矿第一个综放面 7131 工作面把防治工作面煤炭自然发火作为重点工作。先后去河南、山东等局矿考察、调研，综合我矿实际，制订了一系列有效地防治煤炭自然发火的措施。2 2 工作面概况工作面概况三河尖矿 7131 工作面位于东翼采区，走向长度 522m，倾斜长 98m，煤层倾角 416，平均 5，煤厚 9.6m。可采储量 48.22Mt，瓦斯含量0.0

2、480.082mL/g，煤尘爆炸指数 45%，煤层有自燃倾向性，发火期23 个月。地温较高，平均空气温度 3133，煤质较硬，f23。采用综采倾斜长壁低位放顶煤采煤法，工作面共安装 68 架支架，上下出口端头支架不放煤。该面于 1993 年 11 月 10 日试采，于 1994 年 5月回采结束。3 3 采空区煤炭自然发火过程及采空区煤炭自然发火过程及 COCO 来源分析来源分析3.1 采空区煤炭自然发火过程该面自 1993 年 11 月 10 日试采后，11 月 20 日在回风流中出现 CO 气体，风流中温度明显增高，回风流中 CO 浓度(810)106，温度 29，上隅角 CO 浓度(60

3、80)106，温度 3132。至 1993 年 12 月份，回风流中 CO 浓度(810)106，上隅角 CO 浓度(100120)106，温度 32.5。为了摸清采空区 CO 浓度情况及其它参数，设置了测点进行测定。3.2 采空区 CO 来源分析煤炭自燃有三个条件：煤层本身具有自燃倾向性，即在常温下有较强的氧化活性；有连续的供氧条件；热量易于积聚。我矿地温较高，采空区遗煤在低温下氧化放热来不及散发，煤温逐渐升高，产生一定量的 CO，瓦斯和二氧化碳也随之增加；根据 1993 年 12 月份及 1994 年以来的测定结果，CO 的出现没有很大的变化，这是由于采取了措施后，煤炭自燃过程仅由潜伏期至

4、自热期，未能达到激烈增温阶段，采空区内 CO 主要来源于煤的低温氧化。7131 工作面通风系统采用后退式回采、折返式通风，使采空区形成小的并联通风；采用全部垮落法控顶，一次采全高，使采空区形成并联漏风，是造成采空区遗煤自燃的主要原因。根据观测结果，基本确定了该面煤炭自燃的“三带”范围：即在开切眼向采空区 20m 范围内为氧化散热带，O2 浓度大于 18%；20100m 范围内为可能自燃带，O2 浓度小于 18%；大于 100m 范围内为窒息带，O2 浓度小于 10%。在开切眼至采空区 20m 内，由于漏风强度大，无聚热条件，因而不能自燃，而在工作面开切眼向采空区延伸 100m 范围内，由于冒落的岩石被逐渐压实，风阻增大，漏风强度减弱，风流呈层流状态流动，遗煤氧化生热，热量积聚上升，导致煤炭自燃最明显变化的是 CO 浓度逐渐增加，而 O2的浓度逐渐降低，生成的 CO 因漏风压差而从上隅角流出至回风巷。从开切眼向采空区方向 100m 以后，由于 O2 浓度降至 10%以下，遗煤不可能自燃。