序論：在您撰寫綜采工作面采空區(qū)防滅火技術(shù)分析時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

煤炭資源回采期間，煤層自燃不僅會嚴重浪費資源，而且容易引起人員傷亡，給礦井正常生產(chǎn)帶來制約［1－2］。綜采工作面回采期間，綜采設(shè)備可明顯提升煤炭開采效率、降低工作人員勞動強度，但是由于綜采設(shè)備體積及重量等較大，若采面回采時出現(xiàn)火災(zāi)會給綜采設(shè)備帶來損傷、影響礦井經(jīng)濟效益［3－5］。眾多的研究成果及工程實踐表明，采用單一的防滅火技術(shù)措施防滅火效果較差，難以有效防治煤層自燃［6－9］。因此，對于容易自燃煤層綜采工作面，采用綜合防滅火技術(shù)措施，對預(yù)防煤層自燃以及自然發(fā)火治理具有重要意義。文中就對山西某礦11506綜采工作面回采期間采用的防滅火技術(shù)進行分析，以期為其他礦井采面防滅火工作開展提供經(jīng)驗借鑒。

1工程概況

山西某礦主采5號煤層，煤層自然發(fā)火傾向性為II類(自然發(fā)火期介于65～106d)，煤厚4．5～5．3m，均值4．8m，頂?shù)装逡苑凵皫r、炭質(zhì)泥巖及砂巖為主。11506綜采工作面位于11采區(qū)中部，采面布置4條回采巷道，通風(fēng)采用“兩進兩回”方式，設(shè)計走向長度2105m、傾向長度200m．11506綜采工作面回采范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，回采范圍內(nèi)發(fā)育有多條落差為0．5～1．2m的斷層同時部分位置煤層有夾矸、頂板破碎，地質(zhì)構(gòu)造對采面回采影響有一定影響，在構(gòu)造發(fā)育區(qū)內(nèi)回采時推進速度較慢。11506綜采工作面設(shè)計采高為4．7m，采用全部垮落法管理頂板。由于采空區(qū)內(nèi)遺留有部分遺煤，采面回采期間面臨的主要安全風(fēng)險為采空區(qū)遺煤自燃。為實現(xiàn)采空區(qū)防滅火工作高效開展，礦井綜合采用束管監(jiān)測、采空區(qū)注氮、減少采面漏風(fēng)以及噴灑阻化劑等防滅火措施。

2綜合防滅火技術(shù)

2．1束管監(jiān)測采空區(qū)三帶分布直接影響防滅火工作開展，為掌握采空區(qū)三帶具體分布范圍，礦井在地面建設(shè)有防滅火實驗室并配備相關(guān)分析設(shè)備，在11506綜采工作面建立束管監(jiān)測系統(tǒng)，每天均對采面后方采空區(qū)、回風(fēng)流及回風(fēng)隅角氣體成分進行分析，每周對氣樣溫度及成分變化情況進行綜合分析。依據(jù)11506綜采工作面現(xiàn)場情況，在采面布置4個束管監(jiān)測點，1號點、2號點、3號點及4號點分別位于采空區(qū)、回風(fēng)上隅角、采面回風(fēng)流以及進風(fēng)隅角位置。根據(jù)相關(guān)研究成果將采空區(qū)分為散熱帶(氧氣濃度超過18%)、氧化帶(氧氣濃度介于5%～18%)以及窒息帶(氧氣濃度在5%以內(nèi))。11506綜采工作面束管監(jiān)測系統(tǒng)獲取得到的采空區(qū)不同深度時氧氣濃度變化曲線如圖1所示。根據(jù)圖1數(shù)據(jù)確定，11506綜采工作面采空區(qū)散熱帶范圍內(nèi)采面后方0～90m、氧化帶范圍內(nèi)采面后方90～200m、窒息帶范圍內(nèi)采面后方200m以外。

2．2采空區(qū)注氮采空區(qū)防滅火可選擇插管、埋管、施工鉆孔注氮方式，依據(jù)11506綜采工作面現(xiàn)場情況，采用埋管注氮方式進行防滅火。通過向采空區(qū)內(nèi)注入高濃度氮氣可減少采空區(qū)氧氣濃度，緩解甚至抑制遺煤自燃氧化進程;同時氮氣在流動時可吸收部分遺煤氧化釋放熱量，降低遺煤周邊溫度，通過破壞遺煤氧化條件達到延緩遺煤氧化自燃進程。具體11506綜采工作面采用的注氮方法為:從11506綜采工作面膠帶順埋入一趟注氮管路，當注氮管路埋入到采空區(qū)50m時，開始埋深第二趟注氮管路。當?shù)诙俗⒌苈烦龅诳拷釒н吔鐣r(出氮口埋入采空區(qū)約100m)開始向采空區(qū)注氮同時停止第一趟管路注氮。如此循環(huán)注氮，直至采面回采完畢，具體采面注氮管路布置情況如圖2所示。圖2采面注氮管路布置示意依據(jù)采空區(qū)三帶分布情況，將注氮管路出氮口布置采面后方100m位置處，出氮口壓力為0．2MPa，氮氣在走向方向有效釋放半徑超過25m，注氮口釋放間距50m可滿足注氮需要。具體連續(xù)注氮24h期間注氮影響范圍內(nèi)氧氣濃度變化曲線如圖3所示。從圖3中看出，連續(xù)注氮8h后，注氮影響范圍內(nèi)采空區(qū)氧氣濃度由17．8%左右降低至12%左右、注氮24h后氧氣濃度降至4%左右。通過采空區(qū)注氮可縮小氧化帶范圍，使得采空區(qū)遺煤及時進入到窒息帶內(nèi)，消除遺煤自然發(fā)火環(huán)境，實現(xiàn)防滅火。

2．3減少采面漏風(fēng)采面漏風(fēng)會增加采空區(qū)遺煤自燃危險性，增大防滅火治理難度。采面供風(fēng)量過大會增大采空區(qū)漏風(fēng)量，在滿足采面供風(fēng)需要基礎(chǔ)上，應(yīng)適當減少采面配風(fēng)量，現(xiàn)階段11506綜采工作面將配風(fēng)量由1550m3/min調(diào)整至1300m3/min．此外，在采面進風(fēng)及回風(fēng)隅角位置懸掛風(fēng)障，增大采空區(qū)漏風(fēng)通道阻力，減少采空區(qū)漏風(fēng)量。

2．4噴灑阻化劑阻化劑可吸附到遺煤表面，形成抗氧化保護膜，降低吸氧能力，通過噴灑霧化阻化劑，達到降溫、隔熱、隔氧、隔氣的功能，提高阻燃效果和防滅火效果。當11506綜采工作面回采遇地質(zhì)構(gòu)造(斷層、褶曲或者煤層夾矸等)或者受到其他因素導(dǎo)致采面推進速度緩慢時，采用噴灑阻化劑方式進行防滅火。在11506膠帶巷設(shè)備列車上布置型號BZ4/15－G型礦用阻化泵，出口壓力控制在0～15MPa，CaCl2溶液(阻化劑)放入到儲液筒內(nèi)進行攪拌，濃度按照15%～20%配置。通過礦用阻化泵將阻化劑泵送至采面，從采面上下隅角位置向采空區(qū)內(nèi)、采面內(nèi)噴灑，在煤體表面形成保護膜，實現(xiàn)遺煤與氧氣隔絕，達到滅火目的。

3防滅火效果分析

11506綜采工作面回采期間，通過束管監(jiān)測系統(tǒng)以及安全監(jiān)測系統(tǒng)對采空區(qū)內(nèi)、回風(fēng)隅角、回風(fēng)巷等位置CO濃度、O2濃度等進行持續(xù)監(jiān)測。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在采面正常回采期間，采空區(qū)內(nèi)O2濃度不斷降低，當進入到采空區(qū)內(nèi)60m后，O2濃度在4%以內(nèi)且趨于穩(wěn)定;采空區(qū)CO濃度在采空區(qū)內(nèi)45～75m位置較高，其中在采空區(qū)內(nèi)50m位置濃度最大，為35×10－6．采面回風(fēng)巷以及回風(fēng)隅角內(nèi)均未監(jiān)測到CO．現(xiàn)場應(yīng)用成果表明，在11506綜采工作面采用的綜合防滅火技術(shù)取得較好成果，可滿足采空區(qū)遺煤防滅火需要。

4結(jié)語

1)通過布置的束管監(jiān)測系統(tǒng)并以采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度為判據(jù)，確定11506綜采工作面采空區(qū)內(nèi)三帶范圍為:散熱帶范圍內(nèi)采面后方0～90m、氧化帶范圍內(nèi)采面后方90～200m、窒息帶范圍內(nèi)采面后方200m以外。2)在11506綜采工作面回采期間，采用束管監(jiān)測系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)對自然發(fā)火進行監(jiān)測，并綜合采用采空區(qū)注氮、減少漏風(fēng)、噴灑阻化劑等措施進行防滅火。將注氮口釋放位置確定在采空區(qū)散熱帶與氧化帶邊緣位置，即采空區(qū)內(nèi)后方100m位置，釋放壓力為0．2MPa，氮氣連續(xù)釋放24h后，注氮影響范圍內(nèi)氧氣濃度降低至4%以內(nèi)，通過注氮可明顯降低采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度、增大窒息帶范圍;通過適當減少采面配風(fēng)，在進風(fēng)及回風(fēng)隅角位置布置風(fēng)障，達到減少采空區(qū)漏風(fēng)目的，減少采空區(qū)內(nèi)氧氣供應(yīng)量;在采面回采遇地質(zhì)構(gòu)造或者推進緩慢位置噴灑阻化劑，隔絕氧氣與遺煤，抑制遺煤自然氧化進程。3)現(xiàn)場應(yīng)用后，11506綜采工作面在回采期間僅在采空區(qū)內(nèi)監(jiān)測到CO濃度，最大為35×10－6，采面回風(fēng)隅角及回風(fēng)巷監(jiān)測CO濃度均為0，表明現(xiàn)場采用的防滅火技術(shù)措施應(yīng)用效果顯著。

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作者:任貴虎 單位:山西焦煤華晉焦煤呂梁公司