摘要:
通过开采高沼气易自燃厚煤层残区生产的实践,从中总结了具有实用性的防瓦斯
及防治火技术,从治理瓦斯及防灭火方面,提供了具有指导性的可行性技术方案。
关键词:
高沼气 厚煤层 易自燃 防灭火技术
鹤岗分公司益新煤矿开采的三水平后部区
15#层右一段,煤层平均厚度 15 米,块段走
向
450 米,倾斜 80 米,开采期间绝对瓦斯涌出量 11.8 米 3/分,发火期 2―4 个月,最短发
火时间
19 天。该区已于 1997―1998 年利用走向长臂分层开采方式采出两个分层(4 米);二
分层收尾时工作面、开采线发火,该面封闭。
2008 年 4 月采用 π 放工艺对该块残留煤量进行
回采,掘进及回采期间,通过采取有效的旧区堵漏、掘进喷碹、抽漏高顶充填、压注阻化材料、
降压通风、采空区充填隔绝材料、采空区注阻化材料及采用束管实时监测的手段,杜绝了自
燃发火事故,共采出煤量
48 万吨,创造出可观的经济、安全效益。
1、三水平北二石门后部区 15#层右一段采面概况
1.1、煤层赋存情况
三水平北二石门后部区
15#层右一段位于益新煤矿北部,煤层厚度平均为 15 米(已采出
4 米),块段走向 450 米,倾斜 80 米,可采煤量 55.4 万吨,煤层倾角 20°―26°,煤质松软层
节理发育。煤层呈单斜构造,本区有分界断层
F16,落差 50 米,区内子断层 F2,落差 2.5
米,该区
15#层已开采两个分层,开采时间为 1997―1998 年,属残区开采,由于受 F16 逆
断层影响,区内煤层瓦斯含量较大。详见图
1。
图
1
2.掘进及开采期间防灭火情况
2.1、掘进期间防灭火情况
三水平北二石门
15#层右一段掘进期间,采取沿煤层底板随掘随喷碹的方式施工,对
煤质松软抽漏地段采用注双灰
(粉煤灰、水泥)、瑞米
Ⅲ号等材料充填抽漏空间,同时按图 2、
图
3 方式向巷道顶板布钻,注氯化镁及 MEA 阻化材料,每组钻孔间距 5 米。由于该煤层发
火期较短,虽然采取了上述措施,但掘进期间局部巷道顶部仍出现
CO,CO 浓度最大达
2300ppm。基于观测及时,采取上述打钻充填、注阻化材料等措施,及时消灭了隐患。通过巷
道顶板发火我们看出,由于巷道喷碹厚度密度符合要求,顶板发火后,有害气体及火点烟
雾只由碹体缝隙外溢,巷道风流中
CO 均不超限,火点烟雾轻微,灭火人员可就近直接灭
火,巷道喷碹给防灭火工作创造了先决条件。
图
2
2.2、开采期间防火情况
三水平北二石门后部区
15#层右一段可采煤量 55.4 万吨,瓦斯含量为 5.8m3/t,瓦斯
储量
321.32 万 m3,煤层自燃发火期最短 19 天。该区煤层的顶板及底板均为粉砂岩。该块段
走向长度
450 米,倾斜长平均 80 米,煤层平均厚度 15 米(已采出 4 米),煤质松软,层理、
节理较发育,易于冒落,工作面布置采用一元一汇,走向长壁后退式
Π 型钢放顶煤采煤法。
该块段已开采两个分层,采高各
2.0 米,已于 1998 年采完。现工作面沿煤层底板进行
掘送,采用单体、
Π 型钢放顶煤工艺,一次采全高方法回采。
1998 年 2 月份该块段已采两个分层,后由于益新矿前身新一矿破产,该面被水淹没。
该工作面于
2008 年 4 月再次开采。该区在掘进期间,上、下顺槽采取巷道喷碹及顶部注双灰
和阻化剂等防火措施,旧区、旧巷采取充砂隔绝,防止向采空区漏风发火。
开采初期工作面配风
590 米 3/分,上隅角及其以下 30 米范围内瓦斯常处于临界状态,