1 自然發火的原因及規律
1.1 煤體自然發火的條件 (1) 煤炭自身具有自燃傾向性且以破碎狀態存在; (2) 對煤炭有連續的供氧條件(漏風風速為1.2 ~ 2.0m/ min、漏風量為0. 1 ~ 0. 24m3/ min) ; (3) 煤炭氧化生成的熱量易于積聚; (4) 上述條件持續穩定足夠的時間;
1.2礦井自然發火的分布規律 所有的自然發火點都分布在采煤工作面的“兩道兩線”(即進風道、回風道、停采線、開采線) 、地質構造帶和護巷煤柱間。 (1) 工作面回采結束后,停采線前方有煤壁支承,不易冒實,易形成漏風通道。 (2) 地質構造復雜、斷層多的地帶因煤質松軟、破碎,煤體吸附氧的能力增強,煤層層理、節理高度發育,易漏風。 (3) 布置在煤層的集中進回風聯絡巷因多次掘進,保護煤柱反復承受采動壓力的影響,煤體變形、破碎,不易密封。 (4) 在風壓變化較大、較頻繁的區域,因風壓變化使采空區形成的“負壓喘息”加劇了自燃和自燃征兆的顯現。 (5) 分層巷道掘進期間,因巷道內風壓增高,加之頂板一般較為破碎,易通過其假頂上的裂隙和采空區形成復雜漏風通道。 (6) 分層巷道內錯,易形成漏風隅角帶;分層巷道外錯,易使采空區內的遺煤破碎,二者均可為煤炭自燃創造便利的條件。
2 抓住重點 綜合治理
防治自燃的對策和基本原則:
2.1 延長自然發火期 針對分層開采的特點,實行集中生產,加快推進速度,并采取以阻燃為主的預防措施,延長自然發火周期。 (1) 將首層開采的煤層進行注水。 (2) 對2、3、4 分層“兩道兩線”各20m的范圍內采前預打淺孔密集鉆進行控制注漿。 (3) 在開采線預埋注漿管路,待工作面推采適當距離(一般為40m) 后,集中注漿。 (4) 在開采線以內、停采線以外各自30m的范圍內,集中遍撒阻化劑,工作面回采完畢后,密閉后集中大量注漿。
2.2 在堵漏上采取措施 (1) 對通風系統進行優化,減少通風阻力。 (2) 分層開采首層鋪設金屬網,保證注漿質量,以利于頂板再生,減少漏風。 (3) 工作面回采完后,及時密封,兩幫及頂板附近5m 的范圍內,通過注凝膠封嚴。 (4) 對采空區注入濃度較大的漿液,以提高密封質量。 (5) 在斷層及破碎煤層的附近注入凝膠堵塞漏風通道。
2.3 改進巷道布置方式 (1) 推廣無煤柱開采,保護煤柱可代之以在采空區中注凝膠生成的穩定隔離帶。 (2) 分層巷道重疊布置,消除隱患。 (3) 在分層巷道掘進時,力求一次掘透,以縮短因局扇增壓造成采空區漏風的時間。 (4) 工作面的集中聯絡巷由工作面外側布置改為內側布置,隨工作面的推采逐漸縮小、最終消除穿煤層段的護巷煤柱。 (5) 采區和分層工作面實行并聯