淮北矿业股份有限公司 芦岭煤矿
Ⅱ886工作面防治煤层自然发火
设计及安全技术措施
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通 风 区
编制日期:2015年10月
Ⅱ886-1工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施
厚煤层分层开采,当开采下分层时,上分层采空区遗煤易造成煤炭自燃,对开采层带来较大危害。Ⅱ886-1工作面为上分层开采工作面,为加强掘进、回采、收作期间防火管理工作,防止煤层自然发火事故,特编制Ⅱ886-1工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施。 一、开采煤层自然发火情况
Ⅱ886-1工作面为8煤层一分层开采,由重庆煤科院对8煤层所做自然发火实验结果,得出以下结论: 8煤层为容易自燃煤层,煤尘具有爆炸性。根据研究和现场实际确定煤层自然发火标志气体是CO气体,辅助指标为C2H4。 二、Ⅱ886-1工作面开采源头设计
1、开采程序
将8煤层分成若干与煤层层面平行的分层,然后逐层开采。先采上分层(Ⅱ886-1工作面),依次按下行顺序回采各分层,垮落法处理采空区。上分层开采后,以下的各分层在已经垮落的顶板下开采。为确保下分层开采安全,上分层要铺设人工假顶或形成再生顶板。
2、回采巷道布置
目前分层开采沿用保留护巷煤柱,下分层内错式布置。 3、始采线、停采线位置
Ⅱ886-1工作面和下分层工作面之间,始采线、停采线的位置要统筹兼顾,合理安排。采用内错式布置,下分层始采线要避开上分层始采位置垮落应力集中区,同时停采线位置不能超过上分层停采线位置以及避开高负压地带。始采线、停采线位置确定之后不能随意调整。
4、减少小眼个数
工作面设计时,减少小眼个数,使回采结束后减少漏风通道。Ⅱ886工作面机、风巷各使用一个小眼。做好小眼的封堵工作,复用的小眼将遗煤清理干净,用工字钢密排并用阻燃皮带铺实,不复用的小眼用水泥浆灌实。 三、Ⅱ886-1工作面掘进期间防治煤层自然发火技术措施
1、超前探查
巷道掘进过程中要进行超前地质探查,既能掌握前方煤层赋存状况,又能 控制巷道与上区段煤柱距离。
地质探查孔可以兼做防火观测点及措施孔。作为防火观测点时应在钻孔施工完毕后,先下套管,后下束管,对束管进行保护。作为措施孔时,若温
度或CO浓度出现异常,及时采取注水、注浆(胶)等措施。
连通采空区的放水孔、观察孔、注浆孔等各类孔管打开期间必须有人看管,工作完毕及时关闭或封堵严实。连通采空区的瓦斯治理、探放水钻孔停用时必须及时有效封堵。
2、喷注浆及注凝胶
Ⅱ886-4#风巷沿空掘进期间,采空区一侧顶、帮采取喷浆或注浆措施,喷浆厚度不小于100mm,无明显孔洞,保证封堵严密不漏风,注浆(胶)时不漏浆(胶),处理措施滞后迎头不大于15m,由安监处严格监督,否则严禁进尺。
石门见煤段前后15m、过老空(巷)、过断层前后10m范围必须立即进行全断面喷浆处理,保证严密不漏风。
Ⅱ886-4#风巷沿空掘进小煤柱必要时利用钻孔向采空区侧注胶(粉
煤灰)充填封堵。
3、加强顶帮管理
掘进工作面要及时掌握煤层变化情况,加强顶帮管理,遇冒顶区、松
顶带要提前使用铁撞楔、木撞楔、超前护帮网等防片漏措施。
工作面遇断层或煤层变厚等特殊地质构造期间要严格控制顶板,加强煤体注水等防漏顶措施;凡发生冒顶,由矿调度所组织追查处理,煤层冒高及松顶区必须注浆(胶)充满填实。
4、预测预报 (1)监测监控
Ⅱ886-4#风巷沿空掘进期间,掘进工作面回风流中(T2位置)安设CO传感器,在线连续监测CO变化情况,严禁CO超限作业,对传感器定期维护以确保其灵敏可靠。
(2)防火观测点布置
①巷道掘进过程中对抬棚处、过煤段、过断层、过老空(巷)、漏冒及松顶区布置防火观测点。
②风巷沿空掘进时,每隔50m对采空区插管检查并布置一个防火观测点。 ③其他出现异常的地点 (3)检查及化验分析
防火观测点实行挂牌三班检测汇报制度。测气员每班对回风流中及防火观测点的CH4 、CO、O2、温度等参数进行巡回检查,每班三次,做到检查、记录、台账“三对口”。现场检查必须采用CO便携仪和比长式CO鉴定管两种
手段对CO进行测定。
通风区根据实际需要对可疑地点取气化验分析,发现异常要及时汇报并采取措施进行处理。
5、设置防火门墙
巷道掘进时掘进单位提前设好防火门墙,具体位置在Ⅱ886-3#溜煤上山立眼向上3m处和Ⅱ886-4#材料上山立眼向上3m处,防火门墙基础要符合《淮矿通地便?2015?162号 关于印发淮北矿业煤矿井下防火门墙构筑标准的通知》的规定,并储备足够数量的封闭防火门墙的材料。
四、Ⅱ886-1工作面回采期间防治煤层自然发火设计方案及安全技术措施
1、灌浆 (1)灌浆管路
灌浆管路干管管径不小于4吋,支管管径不小于2吋。工作面灌浆系统要与回采工作面生产同时移交使用。
灌浆路线为:西部井灌浆站→西部井→-320西大巷→Ⅱ8进风上山→88辅助轨道→Ⅱ882轨道巷→Ⅱ884瓦斯道→Ⅱ884轨道巷→Ⅱ884-4#联巷→Ⅱ886-1风巷
回采时,在工作面风巷铺设两趟2吋的管路,进行迈步交替埋管灌浆,压茬距离不大于20m,采用Φ38mm高压胶管甩入支架后部采空区向下5m,保证上隅角附近不跑浆。
收作前,风巷要形成不少于4趟不少于2寸的灌浆管路(管口分别距收作线20m,40m,60m,80m)并编号标记、挂牌管理。
(2)浆液参数
浆液的水固比为5:1,每配制一立方的浆液添加0.5kg的阻化剂、0.4kg的粘稠剂、1kg的发泡剂。工作面每天早班灌浆,一般情况下时间不低于2小时。
灌浆量QW依据(煤矿注浆防灭火技术规范MT/T 702—1997)得:
Qw=kG(δ+1)Mrct0.03×1000×(5+1)×0.9==57.8m31.4×2其中,QW,工作面注浆量; k,灌浆系数,一般0.03-0.12,本设计取0.03;G,工作面日产煤量,t;δ,土水比的倒数;M,浆液制成率,取0.90;rc,煤的密度,t/m3;t,工作面日灌浆时间,h。
(3)灌浆方法