利用稠化泥浆防治采空区煤炭自燃技术方案
汾西新峪煤业有限责任公司
华 北 科 技 学 院
二○一○年五月二十三日
前 言
煤炭自燃是煤矿严重的灾害之一，随着我国经济发展对煤炭需求量的持续增长和煤炭基地向中西部转移，有煤炭自燃倾向性的煤矿将由目前的50%增长到70%以上。近年来随着开采深度和强度的增大，煤自燃火灾的发生越来越频繁，煤层发生自燃时，在高温下分解及氧化释放出大量有毒有害气体；同时高温促使煤层中所含瓦斯释放，有可能引起瓦斯爆炸。
煤炭自燃一般来说,煤炭自燃必须具备以下三个条件:(1)煤本身具有自燃倾向性;(2)有连续的供氧条件;(3)热量易于积聚。第一条为煤的内部特征,取决于成煤物质和成煤条件,后两条为外因,取决于矿井的地质条件和开采技术条件。因此煤自燃有极大的危害性，必须提前预防和快速、彻底地扑灭火灾。
灌浆防灭火原理：灌浆防灭火就是将不燃性固体材料按一定比例与水配合制成浆体,然后利用高度差或泥浆泵送至可能发生自燃的地点,浆体中的固体物沉淀下来,水则流到巷道中排出。
浆体防灭火的原理是:(1)浆体能够将碎煤包裹起来,隔绝它与空气的接触;(2)浆体若选择为黄泥浆,其中某些化合物能够破坏反应;(3)固体物充填于浮煤和冒落的矸石缝隙之间形成再生顶板,从而增加严密性,减少漏风;(4)对已自热的煤炭有冷却作用。
本项目所制备的稠化泥浆具有良好的流变性，在管道中要比纯泥浆的流动阻力小不易沉淀；具有优异的空气阻隔性能，能够有效的阻隔煤与氧的接触；泥浆中的水份能够浸润煤体，吸热冷却煤岩；稠化泥浆的添加剂对高硫煤有很高的阻化率。因此稠化泥浆具有很好的防火和灭火作用。这种稠化泥浆不产生任何有害、有害气体，且成本低廉，施工简单。
该稠化泥浆技术的成功研发，为高硫煤矿的防灭火提供了新的思路，具有重要的推广应用前景。
汾西矿业集团新峪煤矿
利用稠化泥浆防治采空区煤炭自燃技术方案
一、5110工作面工作面概况
5110工作面主采10#、11#煤层，地面标高＋874m～＋1007m，工作面标高＋751m～＋777m。工作面东为5112采空区，南为五采区大巷，西为5308采空区，北为井田边界。工作面走向长900m，倾斜长148m, 面积133200m2；煤层厚度7.37m，倾角7°，容重1.37 t/m3，工业储量1344907 t，可采储量1117767 t。煤层直接顶为泥岩，厚度0.6m；老顶为石灰岩，厚度7.73m；直接底为铝质泥岩，厚度1.6m；老底为砂质泥岩，厚度3.23m。工作面总体走势北高南低，受褶皱构造影响，巷道呈波浪状起伏状态，在切眼内距材巷27m处有一落差为0.6m的正断层。
该工作面煤层易自燃，最短发火期6个月。2008年12月掘进材料巷时遇到胡家窑小煤窑巷道，后退55m，打了三道密闭后拐开切眼；5110工作面主采10#、11#煤层与上部采空区距离很近，约5m左右,而且上部采空区与浅部小煤窑连通情况不够清楚,预计开采后将导致该工作面采空区漏风严重，并且漏风难以控制，采空区煤炭发生自燃的危险性大大增加，成为该工作面安全生产面临的首要问题。该工
