南屯礦93上14綜放工作面采空區自然發火的綜合防治(二)
40m,此后頂煤松軟破碎減少,工作面開始放煤。但
由于該工作面與礦井的另一主采工作面93j-01綜放
工作面共用一個采區溜煤眼及一條采區膠帶,受運
輸條件的影響,工作面推進度受到限制。自開采后,
前3個月的推進度分別為26.05、110.25、190.75m。
2003年3月26日工作面下/頃槽遇3~F223斷層,斷
層落差2.2m,下順槽遇3LF224、3~F225斷層,斷層落
差分別為1.0、0.8m,對工作面推進度形成限制,月推
進度只有162.75m。2003年2月27日工作面上隅角出
現CO,濃度達28x10-6。后因工作面推進度一直較慢,
上隅角CO濃度呈逐漸上升趨勢。至4月19日,上隅角
CO濃度急劇增加到132x10-6,后來又發現采空區切
頂線以里3-5m的采空區內CO濃度最高達574x104,
回風巷CO濃度達20x10~。情況說明93214綜放工作
面采空區已出現嚴重的自燃隱患,直接威脅著工作
面的安全生產。
3.2自然發火位置及漏風通道的確定
1)通過對工作面及上隅角CO濃度測定結果分
析,工作面上隅角、采空區均能測出CO,自上隅角往
下測不到CO。測定時間和測定濃度如表1所示。
從工作面上隅角實測的CO濃度可以看出,發
火時間在工作面過3zF223、3~F224、3~F225斷層
后不久。由于斷層和綜放面超前壓力影響,兩順槽
頂煤早在回采前即已破碎,破碎區受到較長時間的
氧化升溫,巷道、端頭支架及過渡支架頂煤不放,頂
煤垮落后,形成約5-7m寬的浮煤帶,采空區兩順
槽冒落不實,空洞較大,漏風嚴重,由此判斷發火點
位置位于采空區中的3zF223、3~F224及3~F225斷
層附近。
2)因93.14綜放工作面為九采區首采工作面,采
空區后部無任何漏風通道,根據U型通風的回采工作
面采空區“一源一匯”漏風理論分析,工作面下半部
一般不會測出CO,因而判斷采空區發火的漏風通道
即為本工作面的漏風。主要原因就是93.14綜放工作
面上、下順槽均為錨網支護,工作面回采時沒有拆除
錨桿及鐵絲網,采空區后部兩順槽位置冒落不徹底,
形成了較長的漏風通道,導致了工作面中部斷層附
近遺留煤炭自燃。為此,分別對93~14綜放工作面通
風系統進行了壓能測定,93j~14綜放工作面上、下口
壓差為162.2Pa,漏風較大,形成了93~14綜放工作面
的“一源一匯”的漏風系統。
4 綜合防滅火措施的實施及效果
4.1綜合防滅火措施的實施 ,
1)利用均壓防滅火技術消除采空區漏風。首先調
整93L14綜放工作面的通風系統,適當降低工作面兩
端壓能。在九采三分區回風巷施工兩道調壓風門,將
工作面風量由950m3/min控制到740m3/min,達到系
統均壓、減少向采空區漏風的目的。
2)封堵漏風通道。針對93214綜放工作面U型通
風形成的“一源一匯”的漏風系統,進風隅角是本工
作面的漏風源,為減小風流進入采空區的能力,縮短
自燃帶的寬度,在工作面下隅角掛設擋風簾,在一定
程度上達到減少漏風的目的。
3)加強現場管理,組織正規循環,加快工作面回
采進度。
4)工作面順槽支護的錨網,邊采邊卸掉錨桿托
盤,剪掉鐵絲網,增大頂板冒落程度,并加強放煤管
理,做到少丟煤。
5)進行采空區灌漿。應用進、回風巷埋管的灌漿
方法,在進、回風巷設兩路直徑75mm灌漿管,一路埋人
上隅角采空區,一路埋人下隅角采空區,每日輪流灌
注粉煤灰漿體,共灌漿10580m3。并將灌漿濃度由原
來的1:4提高到1:1,延長灌漿時間,實行每日灌漿,提
高灌漿效果。
6)注沙堵漏。利用工作面上順槽注漿管,向上隅
角采空區注沙,水向下流人采空區,沙沉積封堵冒
落巖石間的漏風通道,減少向采空區漏風。共注沙
180m3,取得了較好效果。
7)注粉煤灰復合膠體堵漏。在工作面進、回風隅
角用編織袋裝沙,打起沙袋墻,預設直徑75mm灌漿管,
管出口距頂板0.3-0.5m,利用現有的粉煤灰灌漿管
路,在地面按1:1的比例配好粉煤灰和水的混合液,通
過注漿管道輸送至井下,在9314上、下順用ZM-5/
1.8D型井下移動式灌注設備把膠凝劑按1:1 000比例
添加到管路中,再壓注到采空區,能夠迅速使粉煤灰
漿液全部稠化成粉煤灰膠體,并迅速堆積,減少漏
風。采用分段注膠的方式,在上、下順槽各打沙袋墻5
道,每道間隔30m,分別灌注粉煤灰復合膠體,在采
空區兩順槽形成多段膠體隔離段,減小采空區的漏
風,并阻止采空區的高溫區域向工作面發展。工作面
注膠防滅火過程見圖2。
4.2實施效果
1)調整通風系統實行開區均壓后,93~14綜放工
作面的壓差由154.2pa降至76.6pa,大大減少了工作