1 自然發(fā)火的原因及規(guī)律
1.1 煤體自然發(fā)火的條件 (1) 煤炭自身具有自燃傾向性且以破碎狀態(tài)存在; (2) 對(duì)煤炭有連續(xù)的供氧條件(漏風(fēng)風(fēng)速為1.2 ~ 2.0m/ min、漏風(fēng)量為0. 1 ~ 0. 24m3/ min) ; (3) 煤炭氧化生成的熱量易于積聚; (4) 上述條件持續(xù)穩(wěn)定足夠的時(shí)間;
1.2礦井自然發(fā)火的分布規(guī)律 所有的自然發(fā)火點(diǎn)都分布在采煤工作面的“兩道兩線”(即進(jìn)風(fēng)道、回風(fēng)道、停采線、開采線) 、地質(zhì)構(gòu)造帶和護(hù)巷煤柱間。 (1) 工作面回采結(jié)束后,停采線前方有煤壁支承,不易冒實(shí),易形成漏風(fēng)通道。 (2) 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層多的地帶因煤質(zhì)松軟、破碎,煤體吸附氧的能力增強(qiáng),煤層層理、節(jié)理高度發(fā)育,易漏風(fēng)。 (3) 布置在煤層的集中進(jìn)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷因多次掘進(jìn),保護(hù)煤柱反復(fù)承受采動(dòng)壓力的影響,煤體變形、破碎,不易密封。 (4) 在風(fēng)壓變化較大、較頻繁的區(qū)域,因風(fēng)壓變化使采空區(qū)形成的“負(fù)壓喘息”加劇了自燃和自燃征兆的顯現(xiàn)。 (5) 分層巷道掘進(jìn)期間,因巷道內(nèi)風(fēng)壓增高,加之頂板一般較為破碎,易通過其假頂上的裂隙和采空區(qū)形成復(fù)雜漏風(fēng)通道。 (6) 分層巷道內(nèi)錯(cuò),易形成漏風(fēng)隅角帶;分層巷道外錯(cuò),易使采空區(qū)內(nèi)的遺煤破碎,二者均可為煤炭自燃創(chuàng)造便利的條件。
2 抓住重點(diǎn) 綜合治理
防治自燃的對(duì)策和基本原則:
2.1 延長(zhǎng)自然發(fā)火期 針對(duì)分層開采的特點(diǎn),實(shí)行集中生產(chǎn),加快推進(jìn)速度,并采取以阻燃為主的預(yù)防措施,延長(zhǎng)自然發(fā)火周期。 (1) 將首層開采的煤層進(jìn)行注水。 (2) 對(duì)2、3、4 分層“兩道兩線”各20m的范圍內(nèi)采前預(yù)打淺孔密集鉆進(jìn)行控制注漿。 (3) 在開采線預(yù)埋注漿管路,待工作面推采適當(dāng)距離(一般為40m) 后,集中注漿。 (4) 在開采線以內(nèi)、停采線以外各自30m的范圍內(nèi),集中遍撒阻化劑,工作面回采完畢后,密閉后集中大量注漿。
2.2 在堵漏上采取措施 (1) 對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,減少通風(fēng)阻力。 (2) 分層開采首層鋪設(shè)金屬網(wǎng),保證注漿質(zhì)量,以利于頂板再生,減少漏風(fēng)。 (3) 工作面回采完后,及時(shí)密封,兩幫及頂板附近5m 的范圍內(nèi),通過注凝膠封嚴(yán)。 (4) 對(duì)采空區(qū)注入濃度較大的漿液,以提高密封質(zhì)量。 (5) 在斷層及破碎煤層的附近注入凝膠堵塞漏風(fēng)通道。
2.3 改進(jìn)巷道布置方式 (1) 推廣無煤柱開采,保護(hù)煤柱可代之以在采空區(qū)中注凝膠生成的穩(wěn)定隔離帶。 (2) 分層巷道重疊布置,消除隱患。 (3) 在分層巷道掘進(jìn)時(shí),力求一次掘透,以縮短因局扇增壓造成采空區(qū)漏風(fēng)的時(shí)間。 (4) 工作面的集中聯(lián)絡(luò)巷由工作面外側(cè)布置改為內(nèi)側(cè)布置,隨工作面的推采逐漸縮小、最終消除穿煤層段的護(hù)巷煤柱。 (5) 采區(qū)和分層工作面實(shí)行并聯(lián)