工作面瓦斯控制及火灾预防

近几年来,随着矿井生产的集中强化和开采深度的增加,造成巷道瓦斯涌出量增加,特别是开采有瓦斯和自燃发火倾向煤层,对提高矿井产量是重要的抑制因素。同时必须指出:近年来,即使在瓦斯涌出量不大的矿井中也发生事故。经验表明,采掘工程没有具体的施工方案,不考虑所采取措施的特殊性和综合影响,仅仅利用安全操作规程是不能保证安全的。任何事故的发生都是可能的,问题在于能否选择控制主要危险的方法以减少矿井工伤事故。 对瓦斯燃烧情况的分析证明,相当多的事故是在绝对瓦斯涌出的平均值或低于平均值的情况下发生的。根据马克耶夫采矿工业科学研究所的资料,瓦斯燃烧事故多半是在瓦斯浓度未超限的回风区、回采工作面和准备巷中发生的。有19.1％的瓦斯燃烧事故发生在瓦斯浓度0.5％以下(77.3％发生在0.5～1％,3.6％发     

采掘工作高度集中时回采工作面瓦斯的抽放

卡拉干达矿区的瓦斯控制问题不仅对保障安全生产,而且为采掘工作的高度集中创造先决条件都是非常迫切需要的。从1950年至1980年卡拉干达矿区年产煤量由1210万吨增加到4150万吨,井下排出的瓦斯由22万(米)~3/日增加到268万(米)~3/日,即增加到12倍,平均相对瓦斯涌出量由10.1米~3/吨增加到27米~3/吨。现在,除莫洛捷日矿井属于三级瓦斯矿外,其余的矿井都属于超级瓦斯矿。 在矿井瓦斯涌出量很大的情况下,除了用通风方法控制瓦斯外,广泛地采用从各种瓦斯来源抽放的方法。 在矿区内掌握和应用的瓦斯抽放方法有30多种。几种瓦斯抽放方法的沼气排出量列于表1:     

一种新型的让压锚杆

在克里沃罗格铁矿区的矿井使用的各种支护中锚杆和喷射混凝土是工艺性最良好最省力的支护。由于克里沃巴斯矿井掘进专业公司、克里沃罗格矿业学院、采矿科学研究所和南方矿井设计院克里沃罗格分院共同努力,大大地扩大了钢筋混凝土锚杆、金属网背板和喷射混凝土所组成的混合轻型支护的使用范围。克里沃罗格矿业学院根据克里沃巴斯各矿井底车场混合支护的测定资料,建议扩大使用轻型支护的范围。在这个建议中考虑节理延伸方向和倾角,巷道断面大小,侧压系数和巷道围岩特征等重要因素。用更有效的不完整的椭园形的经济拱代替传统的直角棚子,以减小围岩无弹性变形区的范围,提高岩层的稳定性和降低支架的负荷。     

使用凝胶液防止煤的自然

凝胶液具有增加采空区空气阻力,增加空气、煤和岩石中的含水量,能长时间降低煤对氧的吸收作用,是防止煤自燃最有效的方法。 凝胶液由水玻璃、硫酸铵和92～95％的水组成。这些混合料随着比例和浓度的调整,固化时间可以从几秒钟到一个月或更长的时间,形成稳定的凝胶体。凝胶液有近似水的粘性,它能有效地渗透到岩石和煤块的小缝里面。固化时,形成粘塑性的块状,其粘性超过水粘性的1500倍。凝胶液及其组成试剂都是无毒的。形成凝胶体时所排放的气体不影响矿井气体分析仪检查矿井气体成份的精确度。 凝胶液具有隔离性能,在矿井的陷落区中     

煤层突出的局部性与煤变质作用的关系

变质作用是决定煤炭性质的主要因素,而变质程度指数就是挥发物产率V~(dal)。在顿巴斯,各种变质程度的煤炭都有。1946～1970年煤和瓦斯突出分布情况的统计分析证明:倾向突出煤层的煤炭变质程度的特征是挥发物的单位产率3.5～35％。突出地点的煤样具有挥发物产率值V~(dal)比较低及吸附能力增高的特征。 表中所示是近年在一些煤层发生过突出地点所取三组以上的煤样V~(dal)的测定结果。因为煤样灰分不超过10％(国家标准6382—80),所以对V~(dal)值不产生本质影响,平行测定资料之间的差别不超过1％,突出地点和普通地点的V~(dal)的差别不能认为是测定的错误。     

准备巷道压力显现的周期性

顶板岩石周期性下沉是回采工作面煤壁片帮、煤层受压和受拉(维别尔波)以及其他现象变化的原因。周期性下沉对准备巷道压力显现的影响过去实际上并没有研究过。В·В拉依斯基的著作是众所周知的,其中指出煤层受压及准备巷道顶底板移近速度的变化等都是与老顶的发育和垮落有关联的。 以揭示和研究准备巷道压力显现的周期性为目标,在《红军》煤炭联合公司的斯达哈诺夫矿、《马克耶夫》煤炭联合公司的巴然诺夫矿、《塞里多》煤炭联合公司俄罗斯矿进行了研究,这些矿井的矿山地质条件在顿涅茨矿区是典型的。 在斯达哈诺夫矿井对L_7煤层近1000米深处支承压力区内的新用和复用巷道进行了观测。