摘要 介绍了综放工作面沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭自燃的原因、防治其自燃的措施和应用效果。
关键词 沿空巷道 煤炭自燃 防治措施
目前综放工作面由于巷道布置简单,推进速度较快,该面采空区遗煤自然发火的可能性较小,而其沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭自燃现象却十分严重。通过实践证明,必须实施综合防灭火措施,才能够有效地杜绝这一现象的发生。
1沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭自燃的原因
(1) 沿空巷道变形严重,使巷道顶板煤炭及相邻采空区侧的小煤柱产生大量裂隙,为煤炭自燃创造了漏风条件。
实行无煤柱开采留小煤柱沿空掘巷时,沿空巷道与相邻采空区一般仅留3m 左右的小煤柱。通过对兖州矿业(集团) 公司兴隆庄、东滩等矿综放面用梯形棚11 号工字钢支护的沿空巷道观测发现,在采掘期间,由于矿山压力的影响,巷道顶板煤炭产生大量裂隙而形成松动区,甚至发生局部冒顶,巷道靠采空区侧的小煤柱也同样产生了大量沟通采空区的裂隙,从而为沿空巷道顶板煤炭及相邻采空区煤炭的自燃创造了漏风条件。
(2) 沿空巷道中风流的微循环系统促使巷道中的部分风流通过巷道顶板裂隙进入顶板煤层,为巷道顶板煤炭自燃提供了充足的氧气。
经实测,沿空巷道中间风流的温度和巷道2帮附近的空气温度不同,而存在温度差,这就使巷道中间与巷道壁处产生自燃风压,从而导致风流在巷道的横断面有一部分通过顶板裂隙循环流动;又由于巷道2 端存在风压差,在裂隙中又有一部分空气平行巷道中心线流动,这就使得巷道顶板煤炭自燃有了充足的氧气来源,这一点在兖州矿业(集团) 公司南屯矿63上10 综放面的实测中已得到证实。
(3) 沟通沿空巷道与相邻采空区间小煤柱的裂隙沿巷道纵向范围较大,或相邻采空区封闭不严,是导致其煤炭自燃的重要原因。由于风压差的存在,可能会使巷道中的部分风流通过煤柱裂隙进入采空区,为其煤炭自燃提供了连续供氧的条件。
2防治措施
实行以防为主,以治为辅的综合防灭火措施,确保综放面的正常生产。
2. 1搞好煤炭自燃的监测
在沿空巷道的顶板及其与采空区相邻的一帮,每隔一定距离打一个检测孔,每个孔埋设WZP 铂热电阻温度探头和束管,用测温仪联接温度探头,直接读得每个钻孔中的温度值。通过束管抽出钻孔中的气体,利用色谱仪分析每个钻孔的O2 、CO、CH4 、CO2 、N2 的浓度值。从工作面准备到工作面回采期间按时进行测定,根据对测定参数进行分析处理的结果,及时采取预防措施。
2. 2对沿空巷道实行锚网支护
(1) 对沿空巷道顶板采用高强度组合锚杆支护,树脂锚杆剂锚固,锚固形式为全长锚固,并铺设菱形金属网、W钢带,以主动加固煤体。同时采用顶角加长锚杆以加固巷道顶板薄弱带。
(2) 巷道2 帮采用高强度锚杆支护,树脂锚固剂锚固,并铺设双抗金属网、钢筋梯,以加固相邻采空区侧的小煤柱和实体煤。
通过现场观察,锚网支护使巷道变形量大大降低,减少了沿空巷道顶板煤炭及采空区侧小煤柱的裂隙,使漏风量大大减少,对控制沿空巷道顶板煤炭自燃和相邻采空区煤炭自燃十分有利
