处理、测温探头测温、凝胶快速防漏。
为了保证4303综合机械化开采放顶煤工作面在回采期间及相邻的区段不出现自燃发火事故,他们在采取合理开拓布置、开采程序及巷道布置的同时,还积极有效地采取了采面采空区埋管压注黄泥浆、喷洒雾化阻化剂、开采期间的均压、采空区温度探测、均压通风及气体检测预测预报、向邻近采空区的遗煤带及高温点打钻注浆等防灭火技术措施。其中,由于4303综采放顶煤工作面的轨道顺槽东邻4302综采放顶煤工作面的采空区,仅仅间隔3m煤壁,而且在轨道顺槽一侧的采空区有1条完整的遗煤带,宽度为5~6m,在超前压力的影响下,采空区一侧的煤壁被压酥从而引起漏风造成了局部高温火点,他们采用在轨道顺槽打钻,通过测温探头确定了高温区域,然后在轨道顺槽及43运输集中巷打钻注水、注浆,很快就将火点消灭了。
3复杂构造易燃煤层无煤柱综合机械化放顶煤开采工作面自燃发火防治
兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿开展了复杂构造易燃煤层无煤柱综合机械化放顶煤开采工作面自燃发火防治的研究,总结了复杂构造易燃煤层自燃的影响因素,分析了无煤柱综合机械化放顶煤开采工作面的防灭火难点和自燃发火的原因,并且找到了防治的对策。
济二煤矿自从开采综合机械化放顶煤工作面以来,自燃发火1次,为巷道顶煤自燃;发生自燃发火隐患3次,分别出现在停采线、沿空采空区松散煤体和工作面开切眼采空区。此项研究总结煤层自燃发火影响因素有:大巷布置在煤层中;煤层厚度变化大;褶曲多,煤层倾角变化大;断层多,裂隙发育;无煤柱开采。综放工作面的防灭火技术难点在于:煤层自燃发火期缩短,由3~6个月缩短到33天;综放开采丢煤相对集中,特别是工作面采空区周边丢煤量增大;新实行的顺槽及切眼锚网梁加锚索支护,在支护强度加大的同时也为向采区及切眼长时间通风供氧创造了条件;无煤柱开采时,大面积的采空区连成一片,漏风关系复杂且不可避免;综合机械化放顶煤开采工作面两巷沿煤层底板掘进,地质条件变化时,巷道顶煤易破碎、冒顶,极易自燃;生产高效快速,对矿井防灭火工作的安全可靠性提出更高要求。
在对综合机械化放顶煤开采工作面发火原因(包括相邻采空区端头的煤体容易自燃、巷道的顶煤容易自燃、开切眼的遗煤自燃、停采线的遗煤自燃)分析的基础上,他们提出了综合机械化放顶煤开采工作面自燃发火的综合防治技术,诸如喷浆堵漏技术、密集浅孔注凝胶技术、膜分离制氮装置注氮防灭火技术(临面采空区防火、后部采空区防火)、胶体泥浆快速灭火技术、快速堵漏(密闭)泡沫技术、煤巷近距离红外探测火源技术等防治措施,为无煤柱开采综放面的安全生产提供了保障。
4超长综合机械化放顶煤开采工作面煤层自燃火灾防治
西安科技大学和兖州矿业(集团)有限责任公司在确定超长综合机械化放顶煤开采工作面煤层自燃危险区域的基础上,提出了有针对性的高效综合防灭火技术体系,建立了超长综合机械化放顶煤开采工作面煤层自燃火灾快速应急防灭火系统,成功地对兴隆庄煤矿4324超长综合机械化放顶煤开采工作面煤层自燃火灾进行治理,为超长综合机械化放顶煤开采工作面的安全生产提供了重要的技术保障。
此项研究指出:根据煤层自然发火的特点,当空间小且火势较小时,利用以高分子复合胶体、轻型压注机和快速打钻机具为主的快速防灭火系统,可以迅速控制及扑灭局部小范围火灾;当空间范围大且火势猛时(如采空区浮煤发生自燃火灾),建立以惰泡压注装置、注氮系统和快速打钻机具为主的快速应急防灭火系统,迅速控制火灾的发展,为确定火源位置以及采用综合治理技术彻底扑灭火灾赢得时间。快速灭火系统的关键是快速有效地向火区施工灭火钻孔。尤其是超长综合机械化放顶煤开采工作面采空区浮煤自然发火后,高温区域广、埋藏深,分布在工作面“两道”,施工钻孔难度很大,应用一次成孔钻具可以解决向采空区松散煤体施工钻孔的技术难题。通常在现场有水、电时,设备和材料到达指定地点10min内就能投入灭火工作。
火区治理以胶体防灭火技术直接灭火为核心,以压注惰泡及注氮惰化控制火区为关键,以及采取诸如均压、堵漏等防灭火方法相结合的综合治理,分控制火势、直接灭火及封闭灭火三个阶段。控制火势主要采取控制漏风、注胶灭火与注氮惰化控制采空区相结合的灭火措施;直接灭火主要通过快速向火区打钻,向火区压注胶体泥浆封堵灭火,如果火势有所发展,则必须对工作面进行封闭;封闭灭火主要采用均压降低工作面上下头两侧风压差减少漏风