沿空掘巷瓦斯防治及防灭火技术

沿空留巷掘进瓦斯防治及防灭火技术摘要：随着煤炭开采技术的发展及锚杆支护技术的推广，宽煤柱已逐步被窄煤柱或无煤柱沿空掘巷所代替。文章介绍刘庄煤矿120802工作面风巷掘进时支护方式的选择及参数、加强管理和观测等实践经验及回采时瓦斯治理和防灭火技术的应用关键词：沿空掘进瓦斯治理防灭火技术120802综采工作面位于1水平2采区.该工作面东至切眼，西至设计停采线，南至工作面胶带顺槽，北至工作面轨道顺槽。该工作面东临F32断层,西临8煤集中上山,南临东三集中大巷,北临120801工作面采空区，东、西、南三面煤层均为未采区，工作面上方为121101工作面采空区。根据地质条件及我矿机械化开采状况，该面采用单一走向长壁采煤法，综合机械化工艺回采，顶板管理采用全部垮落法。1合理支护方式1.1选择支护120802工作面之上为120801采空区，掘进时120802轨道顺槽距采空区仅留7米宽的保护煤柱且薄弱处仅5米宽，这给支护带来很大的困难，从而，所以支护时顶部选择锚杆+锚索+M钢带+金属网，两帮选择锚杆+H钢带+金属网。由于120802轨道顺槽上帮距120801采空区较近，不利于采用锚索支护，支护时采取打密集锚杆，锚杆规格为022mmX25OOmm，锚杆排距800mmX800mm，锚索为每三排锚杆一排锚索，每排2根，排距2.7m；帮锚杆排距600mmX800mm，每根锚杆的锚固力不小于100KN，锚索不小于120KN。即巷道支护强度大于220KN/m2上帮部进行2次喷浆加固，防止漏风使采空区遗煤氧化照成自燃发火。对于宽仅5米的煤柱，在其帮上打1米深的孔，然后注瑞米充填材料进入裂隙中进行封堵，防止漏风，且这时增加瓦斯传感器和一氧化碳传感器的数量，并加强观测，一旦有异常情况，及时的处理和向调度汇报。1.2加强管理和观测施工时有专职的人员在现场检测瓦斯和CO值，有异常情况及时汇报；在施工过程中，跟班检收员使用扭力矩扳手，对当班施工的锚杆螺母进行现场检查，凡是不合里德螺母，必须将其重新紧固达到设计要求，否则重新补打，矿职能部门组织人员进行锚杆扭力矩抽检，发现不合格的锚杆，必须二次紧固，使其达到规定要求；巷道掘进期间，每50米安设一个矿压观测站，观测 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 表明，对于锚杆支护段，顶锚杆最大受力为50KN，顶底板移近量为5-8mm，两帮移近量为8-10mm，从整体效果看，顶帮平整，矿压显现不明显，完全满足回采生产需要。煤炭自燃综合防治技术121102和121302工作面沿空掘进巷道煤层自然发火综合治理，必须在现场建立预测、预报、预防和有效的灭火四道防线。为此，121102和121302工作面沿空掘进巷道煤层自然发火综合治理的基本思想是从系统的角度出发，实施积极、有效的综合防灭火技术措施，防止煤炭自然发火的发生，将煤炭自然火灾消灭在萌芽状态，最大限度的减少煤炭自然发火损失，保证121102和121302工作面沿空掘进巷道的顺利掘进和工作面 安全生产 安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账 。它包含了火灾的预防与灭火两大内容，具体可分为预测、预报、预防和有效地灭火四个方面，这四个方面既有区别又是一个有机的整体。在121102和121302工作面沿空掘进巷道过程中，应遵循预防为主，有效灭火并举的原则，建立预测、预报、预防和有效的灭火四道防线，保证该工作面安全。4.1开拓开采技术防火开拓开采技术防火就是从矿井、采区设计着手，优先考虑防火要求，因地、因时制宜地选择合理的矿井开拓布局、采区尺寸及其巷道布置，选用合理的采煤方法和先进的回采工艺，并在施工、生产管理等各个环节中采取技术措施，破坏煤炭自燃四个条件一个或多个。1）轨道巷采用分段掘进针对121102工作面上部是采空区和121302工作面上、下均是采空区，并且采空区压实时间短的特点，对121102和121302工作面轨道巷采用分段掘进，缩短轨道巷存在的时间小于其自然发火期，达到从开采技术上预防煤柱煤炭自燃。其121102工作面和121302工作面布置示意图如图4-1和4-2所示。2）工作面采用合理的采煤方法和先进的回采工艺121102工作面采用单一走向长壁、后退式采煤方法，沿煤层顶板采用综合机械化沿顶开采，一次采全高，全部垮落法管理顶板。该工作面煤厚2.86m〜4.0m，平均煤厚3.57m,为确保支架处于合理的支撑高度和采煤机的正常开采，采高定为3.0m〜4.0m；当受地质变化或局部赋存煤层增厚时，采高可以增至4.3m，但必须沿顶回采，可以适当留底煤；当遇构造或煤层变薄时，可适当割顶板或底板，采高控制在3.0〜3.5m；工作面初次放顶期间，适当降低工作面采高，将采高控制在3.5〜3.8m。总之，该工作面在开采期间一次采全高，采空区不留遗煤或遗煤高度（0.5m，消除煤炭自燃存在的可燃物。同时，加快该工作面推进速度，保持工作面推进速度平均6・7m/d，将采空区自热带存在带4上时间小于其自然发火期。.121101上风巷121101采空区[21101下风巷121102上风巷/121102中巷13煤回风上停采线^—————1—I13煤.-一-轨道121301上风巷121301采空区121301运输巷121302上风巷121302工作面121302中巷121303上风巷开121303工作面采空区切121303运输巷眼=^=图例新风乏风风门局部通风机图4-2121302工作面巷道布置示意图同样，121302工作面采用单一走向长壁采煤法，综合机械化工艺回采，顶板管理采用全部垮落法。该工作面在开采期间一次采全高，采空区不留遗煤或遗煤高度＜0.5m，消除煤炭自燃存在的可燃物。同时，该工作面平均推进速度保持为4.7m/d，将采空区自热带存在时间小于其自然发火期。3）加强巷道支护，控制巷道矿山压力，减少煤体破坏121102和121302轨道巷采用锚网+钢带支护，121302运输巷采用锚网+钢带支护或采用锚网+U型钢支护，加强巷道支护，控制巷道矿山压力，防止煤柱压疏压裂，减少煤体破坏，防止煤柱自燃。4）工作面采用合理的的通风系统121102和121302工作面均采用“U”型通风方式，工作面进行合理配风，121102工作面回采时配风量为1656m3/min,121302工作面回采时配风量为1920m3/mino4.2巷道掘进期间防灭火技术4.2.1预测与预报技术在煤巷掘进过程中对本掘进工作面回风流的温度、气体成份、自然指标气体等进行动态观测，同时对上下相联的封闭墙内温度和气体进行动态检测，为预报提供基础数据。预测的关键是各处测点的布设和测试仪器设备的可靠性。1)加强温度预测预报121102工作面外段风巷掘进过程中穿透121101工作面泄水巷，为监测121101工作面采空区温度变化，在121101工作面泄水巷外段密闭墙布置1#、2#热电偶测温，121101工作面泄水巷里段密闭墙布置3#、4#热电偶测温，如图4-3所示。图4-3探头测温布置图•温度测试系统观测记录：测温系统安装后，必须每天进行观测，以保证数据的连续性。观测 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 可能会在观测过程中根据观测结果研究修订。.温度测试结果与分析2)加强气体预测预报2.2、瓦斯治理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2.2.1、抽采方法的选择根据120802工作面现布置情况，煤体的赋存条件，回采时的瓦斯涌出情况及钻机施工钻孔能力等，采用高位钻场顶板走向钻孔抽采、上隅角埋管抽采等方法综合抽采瓦斯。一、埋管抽采：工作面回采前，沿轨道顺槽铺设一趟①219的管路至上隅角100米处，对上隅角充填密闭，将3根3吋吸排软管穿过密闭墙，伸入长度5m、3m、1m,其进气口紧贴巷道顶部，每次移架时，拆除最长一路抽采软管6m,另外两路抽采软管不动，使每路管路相错2m，以此类推。将吸排软管另一端接入瓦斯抽采管路系统中，利用抽采负压作用抽采上隅角内侧采空区瓦斯。挡墙为编织袋装煤泥砌成，如果挡墙漏风，可采取用瑞米充填防止漏风。随着工作面的推进，预埋管口据推进中的上隅角越来越远，抽放效果逐渐降低，于是将已经埋入采空区段管路拆脱加上堵板，抽采管路上每隔30米预留三通，当工作面推进到三同时，重新埋三寸软管至挡墙内，在下个三通上重复上述操作。二、高位钻场顶板走向钻孔抽采：在120802工作面风巷自切眼退后100m施工第一个高位钻场，以后每隔100m施工一个钻场，共施工14个高位钻场，钻场间距90m,高位钻场与风巷内错20m，距8煤顶板18-20m，在第一个钻场中施工10个顶板走向钻孔，以后每个高位钻场中施工11个顶板走向钻孔，其中一个连通孔，钻孔终孔位置处于煤层顶板裂隙带内（18〜21m,约采高的6倍），水平控制范围（从上隅角开始）35m,每孔孔深120m（钻孔压茬30m），将封孔管接入瓦斯抽放管路系统中，利用抽放负压作用在有效抽放距离内抽放顶板裂隙带内瓦斯。钻孔孔口下10m封孔管，采用聚氨酯封孔，封孔深度不得小于8m。钻孔必须按设计的方位、角度施工到位，钻孔必须严格验收。钻孔与帮部①325抽采管路相连。三、瓦斯抽采效果：120802工作面回采至今，绝对涌出量最大为7.28m3/min,工作面抽采瓦斯量为763921m3，工作面预计抽采率为50%,高位钻场顶板走向钻孔抽采实际抽采率为45%—65%,管路内瓦斯浓度为2.12%,高位钻场抽采（①325）流量为80.30m3/min；上隅角低浓度抽采（①219）流量为18.84m3/min,实际抽采率35%,抽采混合流量为80.30+18.84=94.14m3/min，实际供风1855m3/min，风排瓦斯量为2.42m3/min,高位钻场抽采效果较好，在以后相同的煤层条件下应考虑上隅角和高位钻场的综合抽放瓦斯的方法。3.防灭火技术的应用3.1、注凝胶封堵上下隅角漏风通道，减弱采空区的含氧量回采期间，必须对工作面主要漏风入口即上下隅角挡墙进行封堵，大量的充填泥浆，尽可能减弱采空区的漏风量，同时，充分利用工作面下隅角处压入采空区的注氮管路，随工作面的不断前移向采空区连续足量注入氮气，以惰化采空区遗煤的氧化进程。3.2、上隅角预埋管压浆湿润采空区遗煤（1）轨道顺槽布置一趟e108mm灌浆管，接至工作面上隅角，工作面回采后进入采空区。轨道顺槽灌浆管路每隔30m预留“三通”分支，分支口用闷头闷严实。当工作面推过灌浆管15m后开始灌浆，工作面推至“三通”分支位置，及时将闷头卸掉，同时停止灌浆，待“三通”进入采空区15m后重新开始灌浆，同时可在地面浆池中加入阻化剂，以对采空区遗煤进行阻化湿润。其次，设专人利用水枪头每天至少对进、回风隅角顶煤及塌落的碎煤体全部洒水湿润一遍，保证全面彻底湿透，严防高温煤体进入采空区。（2）灌浆量的确定：日需土量：Q土=KmlHC式中：Q土-一日灌浆所需土量，m3/日；K灌浆系数，取0.012；m---煤层采高，取2.45米；l---工作面日推进度，8米/日；H---灌浆区的长度，取274米；C---采煤回收率，取95%。通过计算得：Q土=61.2m3每日制浆量：Q浆之水Q土6式中：K水一-水量备用系数，一般取1.1；6---泥水比的倒数，本次计算取5。通过计算得：Q浆=336.6m3，每天需灌浆336.6m3。3.3、加快推进速度，加强支架支护管理回采时，当地质条件较好时，生产单位尽可能的加快工作面推进速度，减少采空区浮煤在氧化强势带的停留时间，这样不易于煤的氧化，从而达到防灭火的目的，同时加强液压支架管路维护，严防支架漏液泄压现象。3.4、加强煤层自燃隐患检测，定期分析自燃隐患变化趋势专职人员必须做好工作面上隅角、观测站风流中及架后遗煤较多处的CO气体，每班至少检查两遍，发现高温点时，必须做好标记，重点检测，重点汇报，并建档跟踪管理。同时，安排专人定期抽取采空区和自然隐患点气体，利用色谱分析化验，掌握其发展变化势态。根据隐患情况，及时采取洒水、注浆、注凝胶、注氮、等防灭火措施妥善处理，直至隐患消失。3.5、实施情况及结果通过采取以上手段，120802工作面回采至今，上隅角挡墙内、观测站风流中、抽采管路中及架后遗煤取样气体分析，一氧化碳基本为零，达到防治自燃发火的目的。(1)通过121102工作面和121302工作面开采实践证明，采用先进合理的开采技术，可以有效地防止小煤柱开采的煤炭自然发火，即轨道巷采用分段掘进；工作面采用合理的采煤方法和先进的回采工艺，保证工作面平均推进速度＞4・5m/d；加强巷道支护，控制巷道矿山压力，减少煤柱被压裂；工作面采用合理的的通风系统和供风量。(2)无论是巷道掘进期间，还是工作面生产期间，利用温度检测和气体检测，可以有效地进行早期预测预报煤炭自燃，根据121102工作面和121302工作面预测预报实践可得出，无论11煤还是13煤，当温度＞35・5°C,并且每天上升0.075°C/d，或CO浓度＞50X10-6并且有逐渐上升趋势，说明煤柱或采空区遗煤有自热危险性，必须采取措施。加强封闭墙堵漏风措施和气体检测，可以很好地有效防治采空区遗煤自燃。对于工作面采空区采用预防性注浆和注氮，可以将自燃发火消灭在萌芽状态，最大限度的减少火灾损失，并能保证工作面安全生产。