易自燃煤层综放工作面停采撤架期间综合防灭火措施研究

为解决易自燃煤层在工作面停采回撤期间出现采空区自然发火,针对五牧场煤矿四区段在回采过程中由于遇构造带工作面内煤层倾角变化大、造成回采速度较慢采空区煤层发火的问题,通过以压注粉煤灰胶体和注液态二氧化碳降温为主、封堵采空区减小漏风和注氮等治理技术为辅的综合防灭火措施,保证了工作面从停采直至封闭期间的安全,为大倾角综放工作面停采封闭防灭火工作提供一定的参考和借鉴。     

“孤岛”综放面“立体”综合防灭火技术的应用

忻州窑矿为高瓦斯矿井,其309盘区11#煤层8939工作面属于"孤岛"综放工作面,存在漏风通道,增加了采空区遗煤的自然发火隐患。为预防8939"孤岛"工作面开采时自然发火的风险,建立以随采随向后古塘采空区遗煤喷注氯化镁阻化剂、断层带注永固S封堵漏风通道、采空区注氮气、煤层注水为主,邻近采空区灌注黄泥浆为辅的"立体"综合防灭火治理技术。该技术在8939"孤岛"综放面回采应用,效果明显,提高了推进速度,实现了安全开采。     

小窑火区影响下近距离煤层群开采火灾防控技术

为解决小窑火区影响下近距离煤层群工作面开采火灾防控难题,以5112工作面为例,系统性分析了上覆小窑采空区气体爆炸危险性和有毒有害气体下可能性,评估了本层采空区自然发火的可能性。制定了液态惰气直注、均压防灭火、预测预报、注氮防灭火和漏风封堵等“本质安全型”火灾防控技术,并开创性采用水力冲砂技术对工作面后部采空区进行了全断面封堵,实现采空区区段隔离,确保了工作面安全开采。     

特殊条件下综采放顶煤工作面防灭火技术

大柳塔煤矿活鸡兔井复合区南翼12煤属于I类易自燃煤层,最短自然发火期为45 d,复合区上分层回采结束年限较早,在没有形成人工假顶的条件下采用放顶煤开采工艺回采下分层,下分层备采工作面长期停放且上部存在大范围采空区,防灭火形式尤为严峻。鉴于此,对复合区煤层易于自燃的危险因素进行了分析,采取了以日常火灾预测预报为前提,以降风降压、封堵漏风、灌注黄泥浆、注氮气为日常防灭火技术手段的综合防灭火技术措施,采空区气体控制在正常水平范围内,实现了复合区2个工作面的安全回采。     

沁裕煤矿综采工作面综合防灭火技术研究

为实现沁裕煤矿15号易燃煤层工作面的安全回采,以15103工作面为例,提出采空区遗煤自燃综合防治技术,设计增大高抽巷抽采流量、埋管灌注黄泥浆、封堵上下隅角、喷洒阻燃剂等作为日常防火措施,注氮系统作为采空区灭火措施,应用期间束管监测结果表明,设计的综合防灭火措施能够抑制采空区遗煤的氧化反应,防止采空区自燃现象的发生,实现了工作面的安全高效生产。     

注二氧化碳防灭火技术在张双楼矿的应用

张双楼煤矿所采7、9煤层均为自燃煤层,自然发火期为3~6个月。2013年11月份开始回采的9421工作面地质条件相当复杂,在工作面开始回采2个月后,采空区多次出现了自然发火征兆,给工作面防灭火工作带来了很大的困难。为了防止工作面采空区自然发火,确保工作面安全生产,多次采取注CO2防灭火技术进行防灭火,经过现场的实践,总结出注CO2防灭火技术在张双楼煤矿应用的经验。     

综放工作面停采期间防灭火技术研究与应用

潞宁煤业侏2煤为Ⅱ级自燃煤层,为保证22116综放工作面撤架期间的稳定,采用氧气体积分数法划分了采空区自燃的“三带”,防灭火的重点为停采线后方170 m范围内的散热带和氧化带。通过采取以采空区封闭、两巷注浆和采空区持续注氮为主的综合防灭火措施,22116工作面支架回撤期间,未监测到采空区遗煤的自然发火征兆,取得了较好的效果,实现了工作面的安全顺利回撤。     

榆家梁煤矿43202沿空留巷工作面回采期间防灭火技术研究

针对榆家梁煤矿43202工作面开采的43煤层属Ⅱ类自燃煤层,最短自然发火期88 d;工作面回采过程中,运输巷侧采用沿空留巷技术,采空区过风区域进一步扩大;针对工作面上覆42煤层采空区距离近等问题,通过采用工作面和采空区气体监测等措施对43202工作面推采过程中相关参数进行测定、研究和分析,制定了注惰气防火、注浆防火、注胶(膏)体防火、采空区堵漏防灭火及其他防灭火措施,同时制定了当检测到CO浓度异常时的应急处置措施,保证了工作面安全高效回采。     

帷幕注氮在沙吉海煤矿防治自然发火中的应用

为了保障沙吉海煤矿W01综放工作面安全回采,对B10煤层自燃倾向性、最短自然发火期、自燃危险区域、自然发火预测预报指标等自然发火基础参数进行了测试研究,认为首采工作面本采空区发生自然发火风险较大,结合"三软"开采的实际情况,提出了适用于首采工作面的以全断面帷幕注氮防灭火技术为主、灌浆防灭火、三相泡沫为辅的综合防灭火技术手段,优化了注氮量、灌浆量、三相泡沫灌注量等工艺参数,并利用束管、安全监测监控系统对工作面持续监测,回采期间,工作面及采空区气体、温度一直保持在正常范围内,没有出现遗煤自然发火征兆。     

综合防灭火技术在磁窑沟煤矿的应用研究

为防止工作面煤层自燃,保证工作面的安全生产,根据磁窑沟矿11~#、13~#煤层的地质、开采及层间距分析可知:11~#煤层开采防灭火重点是防止冒落于采空区的10~#浮煤氧化自燃,10~#煤层与11~#煤层遗留的浮煤及13~#煤层采空区浮煤是13~#煤层回采时存在煤层自燃发火的主要原因。基于上述原因,11~#煤层回采工作面防灭火设计以注氮气防灭火为主,13~#煤层回采工作面防灭火设计采取注阻化剂、灌浆、注氮气综合防灭火措施,采用"进风-局部通风-风门组合",回风安装调节风门的方式实现均匀通风,保证工作面的安全回采。     

深井高地温孤岛工作面防灭火综合治理技术应用研究

深井高地温易导致煤层自然发火,朱集西煤矿11401工作面为深井孤岛工作面,为预防主采11-2煤及上覆11-3煤冒落进入采空区后氧化自燃,通过分析高地温对回采工作面煤层自燃特性、自燃环境的影响,梳理出造成采空区遗煤氧化的主要因素。针对11401工作面采空区环境和条件,在11401顶抽巷未施工到位的前提下,通过采取系统布点进行预测预报分析、顶板弱化、隅角封堵、切眼及两巷预埋防灭火管路灌浆覆盖、注氮惰化、架间撒浆、两巷钻场施工高位防火钻孔劈头灌浆等综合防灭火措施,降低了在工作面初采、过FD35断层期间高地温对采空区遗煤供氧、蓄热等的影响,延长了采空区遗煤的自然发火期,有效地防止了采空区防火标志性气体出现异常,保障了工作面稳定、安全生产。     

近距离煤层群下开采首采工作面采空区“三带”研究

以上榆泉煤矿近距离煤层群下首采的I031001工作面为背景,对其采空区"三带"分布规律进行研究。结果表明:在工作面开采后,根据采空区内压力分布情况,将采空区冒落带划分为自然堆积区、破碎堆积区和重新压实区,这"三区"与采空区自燃"三带"存在基本对应关系。根据采空区"三带"测试结果,得出工作面最小安全推采速度为0.5 m/d。在工作面回采过程中,可采用注浆防灭火、注氮防灭火、堵漏防灭火和喷洒阻化剂等防灭火技术措施,减少向采空区的漏风量,降低采空区遗煤周围氧气浓度,进而保证工作面安全回采。     

完全孤岛工作面自燃防治技术研究

青龙煤矿11808工作面是三面被采空区包围的完全孤岛工作面,工作面与两侧采空区采用保留5 m小煤柱的隔离布置方式。回采过程中,在地应力、采动应力与构造应力相互叠加耦合下,会导致隔离煤柱发生破裂变形,相邻采空区之间形成复杂的漏风网,容易引发采空区自然发火。为了防治孤岛工作面采空区自燃,首先,从自然发火危险因素进行分析,确定了主要自燃危险区域;然后,针对不同危险区域分别采取了挂挡风帘、构筑隔离墙、压注粉煤灰、压注凝胶堵漏、喷洒阻化剂以及对小煤柱煤壁进行复喷等防灭火措施;最后,分析了采空区自燃“三带”中散热带宽度和氧化升温带宽度分布情况。通过采取以上综合防灭火技术措施后,有效消除了孤岛工作面自然发火隐患,确保了该工作面的安全回采。     

新景矿8118综采工作面采空区防灭火技术研究

采空区煤炭自燃对煤矿企业安全生产有极大威胁,通过对煤层性质和工作面采煤状况的分析,认为8号煤层存在遗煤自燃的可能性,提出了以保证工作面推进速度为主,以注浆、注氮综合防灭火体系为辅的采空区防灭火技术。结果表明,采空区中CO的浓度为0.002 1%,工作面上隅角的CO浓度为0.001 5%。     

综放工作面初采期间防灭火技术研究与应用

淮北矿业集团朱仙庄煤矿在综采放顶煤工作面初采期间采用采空区综合防灭火措施,成功地消灭了综采放顶煤工作面采空区煤层自燃发火隐患,确保了综采放顶煤工作面安全回采,为类似条件综采放顶煤工作面初采期间防灭火提供了借鉴经验。     

杨村煤矿315孤岛工作面掘进期间防灭火技术

针对杨村煤矿315孤岛工作面掘进期间存在贯通老巷、遗煤多、煤体易破碎、采空区漏风等自然发火隐患特点,制定了以喷涂堵漏、高位钻孔压注胶体为主,加强监测和及时启封、密闭为辅的孤岛面掘进防灭火技术,并在现场进行了实践应用,取得了良好的防灭火效果,保证了315孤岛工作面的安全掘进,为其他相似条件的掘进工作面防灭火工作提供了技术指导。     

开区注液氮防灭火技术在羊场湾煤矿的研究与应用

 羊场湾煤矿所采煤层自然发火等级为Ⅰ级,属于易自燃煤层,最短自然发火周期仅为23天。因此,煤层自然发火严重威胁着羊场湾煤矿的安全生产。在大采高综采工作面回采区间,通过实施开区注液氮防灭火技术后,有效地降低了采空区内温度和CO浓度,取得良好的防火效果。     

封闭式注氮防灭火技术的应用研究

为了解决客观因素导致长期停工的综采工作面发生煤炭自燃的防灭火问题,在金达煤矿10103工作面采用了封闭式注氮防灭火技术。通过技术应用研究,对矿井存在容易自燃、自燃煤层的采空区火区、长期停采工作面发生煤炭自燃的防灭火技术方案的制定提供借鉴,为矿井回采工作面的安全管理提供有力保障。     

综放工作面氮气防灭火技术分析

乌兰煤矿综放工作面所采的3#煤层具有自然发火倾向,因采空区垮落高度和空间体积较大,单靠注凝胶或灌浆难以有效控制火区。采取注氮防灭火可抑制煤炭的氧化自燃,利用抽放本煤层的废弃钻孔、采过的石门密闭及下隅角向采空区注氮,形成N2惰化带,可抑制采空区煤炭自燃,达到了防灭火的目的。     

新景矿自燃煤层末采期间防灭火技术

新景矿15^#煤综放工作面遗留的采空区空间大,遗煤分布广,工作面同时布置走向高抽巷和低位抽采巷抽采瓦斯,造成采空区漏风严重,煤层易自然发火。针对以上问题,建立了"三位一体"的煤层防灭火监测监控系统,通过采空区定点测温技术监测出自然发火危险点,采取相应的防灭火安全技术措施,保障了工作面的安全生产。