南屯礦93上14綜放工作面采空區(qū)自然發(fā)火的綜合防治(二)
40m,此后頂煤松軟破碎減少,工作面開始放煤。但
由于該工作面與礦井的另一主采工作面93j-01綜放
工作面共用一個采區(qū)溜煤眼及一條采區(qū)膠帶,受運
輸條件的影響,工作面推進(jìn)度受到限制。自開采后,
前3個月的推進(jìn)度分別為26.05、110.25、190.75m。
2003年3月26日工作面下/頃槽遇3~F223斷層,斷
層落差2.2m,下順槽遇3LF224、3~F225斷層,斷層落
差分別為1.0、0.8m,對工作面推進(jìn)度形成限制,月推
進(jìn)度只有162.75m。2003年2月27日工作面上隅角出
現(xiàn)CO,濃度達(dá)28x10-6。后因工作面推進(jìn)度一直較慢,
上隅角CO濃度呈逐漸上升趨勢。至4月19日,上隅角
CO濃度急劇增加到132x10-6,后來又發(fā)現(xiàn)采空區(qū)切
頂線以里3-5m的采空區(qū)內(nèi)CO濃度最高達(dá)574x104,
回風(fēng)巷CO濃度達(dá)20x10~。情況說明93214綜放工作
面采空區(qū)已出現(xiàn)嚴(yán)重的自燃隱患,直接威脅著工作
面的安全生產(chǎn)。
3.2自然發(fā)火位置及漏風(fēng)通道的確定
1)通過對工作面及上隅角CO濃度測定結(jié)果分
析,工作面上隅角、采空區(qū)均能測出CO,自上隅角往
下測不到CO。測定時間和測定濃度如表1所示。
從工作面上隅角實測的CO濃度可以看出,發(fā)
火時間在工作面過3zF223、3~F224、3~F225斷層
后不久。由于斷層和綜放面超前壓力影響,兩順槽
頂煤早在回采前即已破碎,破碎區(qū)受到較長時間的
氧化升溫,巷道、端頭支架及過渡支架頂煤不放,頂
煤垮落后,形成約5-7m寬的浮煤帶,采空區(qū)兩順
槽冒落不實,空洞較大,漏風(fēng)嚴(yán)重,由此判斷發(fā)火點
位置位于采空區(qū)中的3zF223、3~F224及3~F225斷
層附近。
2)因93.14綜放工作面為九采區(qū)首采工作面,采
空區(qū)后部無任何漏風(fēng)通道,根據(jù)U型通風(fēng)的回采工作
面采空區(qū)“一源一匯”漏風(fēng)理論分析,工作面下半部
一般不會測出CO,因而判斷采空區(qū)發(fā)火的漏風(fēng)通道
即為本工作面的漏風(fēng)。主要原因就是93.14綜放工作
面上、下順槽均為錨網(wǎng)支護(hù),工作面回采時沒有拆除
錨桿及鐵絲網(wǎng),采空區(qū)后部兩順槽位置冒落不徹底,
形成了較長的漏風(fēng)通道,導(dǎo)致了工作面中部斷層附
近遺留煤炭自燃。為此,分別對93~14綜放工作面通
風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了壓能測定,93j~14綜放工作面上、下口
壓差為162.2Pa,漏風(fēng)較大,形成了93~14綜放工作面
的“一源一匯”的漏風(fēng)系統(tǒng)。
4 綜合防滅火措施的實施及效果
4.1綜合防滅火措施的實施 ,
1)利用均壓防滅火技術(shù)消除采空區(qū)漏風(fēng)。首先調(diào)
整93L14綜放工作面的通風(fēng)系統(tǒng),適當(dāng)降低工作面兩
端壓能。在九采三分區(qū)回風(fēng)巷施工兩道調(diào)壓風(fēng)門,將
工作面風(fēng)量由950m3/min控制到740m3/min,達(dá)到系
統(tǒng)均壓、減少向采空區(qū)漏風(fēng)的目的。
2)封堵漏風(fēng)通道。針對93214綜放工作面U型通
風(fēng)形成的“一源一匯”的漏風(fēng)系統(tǒng),進(jìn)風(fēng)隅角是本工
作面的漏風(fēng)源,為減小風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)的能力,縮短
自燃帶的寬度,在工作面下隅角掛設(shè)擋風(fēng)簾,在一定
程度上達(dá)到減少漏風(fēng)的目的。
3)加強(qiáng)現(xiàn)場管理,組織正規(guī)循環(huán),加快工作面回
采進(jìn)度。
4)工作面順槽支護(hù)的錨網(wǎng),邊采邊卸掉錨桿托
盤,剪掉鐵絲網(wǎng),增大頂板冒落程度,并加強(qiáng)放煤管
理,做到少丟煤。
5)進(jìn)行采空區(qū)灌漿。應(yīng)用進(jìn)、回風(fēng)巷埋管的灌漿
方法,在進(jìn)、回風(fēng)巷設(shè)兩路直徑75mm灌漿管,一路埋人
上隅角采空區(qū),一路埋人下隅角采空區(qū),每日輪流灌
注粉煤灰漿體,共灌漿10580m3。并將灌漿濃度由原
來的1:4提高到1:1,延長灌漿時間,實行每日灌漿,提
高灌漿效果。
6)注沙堵漏。利用工作面上順槽注漿管,向上隅
角采空區(qū)注沙,水向下流人采空區(qū),沙沉積封堵冒
落巖石間的漏風(fēng)通道,減少向采空區(qū)漏風(fēng)。共注沙
180m3,取得了較好效果。
7)注粉煤灰復(fù)合膠體堵漏。在工作面進(jìn)、回風(fēng)隅
角用編織袋裝沙,打起沙袋墻,預(yù)設(shè)直徑75mm灌漿管,
管出口距頂板0.3-0.5m,利用現(xiàn)有的粉煤灰灌漿管
路,在地面按1:1的比例配好粉煤灰和水的混合液,通
過注漿管道輸送至井下,在9314上、下順用ZM-5/
1.8D型井下移動式灌注設(shè)備把膠凝劑按1:1 000比例
添加到管路中,再壓注到采空區(qū),能夠迅速使粉煤灰
漿液全部稠化成粉煤灰膠體,并迅速堆積,減少漏
風(fēng)。采用分段注膠的方式,在上、下順槽各打沙袋墻5
道,每道間隔30m,分別灌注粉煤灰復(fù)合膠體,在采
空區(qū)兩順槽形成多段膠體隔離段,減小采空區(qū)的漏
風(fēng),并阻止采空區(qū)的高溫區(qū)域向工作面發(fā)展。工作面
注膠防滅火過程見圖2。
4.2實施效果
1)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)實行開區(qū)均壓后,93~14綜放工
作面的壓差由154.2pa降至76.6pa,大大減少了工作