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1、堅硬頂板煤礦火災治理1工作面概況102工作面為xx煤礦首采面，煤層屬于結構簡單、厚度穩(wěn)定的中厚煤層，平均煤厚2.4m,煤層平均傾角16°,走向長度600m,傾向平均長度140m，屬于自燃煤層。煤層頂板直接頂、老頂為粉砂巖、細砂巖，厚度分別為2.08m、17.1m，粉砂巖堅固性系數(shù)為6.8,細砂巖堅固性系數(shù)為8.0,質地堅硬，不易垮落。工作面采用U型通風，上行通風，［Hl采期間和對瓦斯涌出量為9n?/t,工作面推進15m時揭露F5斷層，斷層落差為1.4m，推進47m后工作面上隅角氣溫和CO升高，出現(xiàn)煤焦油氣味，采空區(qū)遺煤出現(xiàn)
2、自燃。2遺煤自燃原因分析1）采空區(qū)存在大量遺煤。102工作面開切眼處局部煤層厚度大于設計的最大采高，所以該區(qū)域采取留底煤的方式進行冋采，由于煤質強度低，易破碎，跨落的頂板以及底板壓力會導致留底煤區(qū)域出現(xiàn)破碎堆積的浮煤，加之推進過程中遇F5斷層，斷層落差為1.4m,過斷層處也存在大量遺煤。2）采空區(qū)漏風嚴重。102工作面采空區(qū)采用全部垮落法控制頂板，頂板為粉砂巖，質地堅硬，不易垮落，頂板周期性垮落步距大，導致采空區(qū)冒落不嚴實,漏風嚴重，氧化帶范圍大。3）工作面遇斷層推進速度慢。工作面推進15m時揭露F5斷層，過斷層期間嚴重影
3、響了推進速度，導致切眼處遺煤及斷層處遺煤長吋間氧化，隨著工作面的推進，氧化充分的遺煤有了良好的蓄熱條件，繼而發(fā)生自燃。3防滅火難點分析1）頂板垮落困難，采空區(qū)漏風嚴重，漏風控制難度大。質地堅硬的頂板導致周期性垮落步距大，加之102工作面為首采工作面，利用完全冒落法控制頂板，上下隅角處敞幵空間大，導致向采空區(qū)漏風嚴重。2）遺煤氧化范圍大。良好的漏風環(huán)境，導致采空區(qū)的遺煤（開切眼處的遺煤、過斷層處的遺煤、正?；夭蓵r的遺煤）全部長時間氧化，遺煤氧化范圍廣，正常防滅火措施處理效果不明顯且難度大。4綜合防滅火技術的應用結合該工作面防
4、火火的難點，徐州吉安礦業(yè)科技冇限公司的技術人員對102工作面采用上下隅角分段間隔壘袋墻、上下隅角架后放震動炮進行預放頂、采空區(qū)灌注普瑞特防火火材料對遺煤進行全面覆蓋等綜合防火火措施。4.1堵漏措施針對上下隅角放頂困難、漏風量大的問題，采取在工作面上下隅角分段間隔壘袋墻，袋墻間隔為5m,同時在端頭支架架后5?10m范圍內(nèi)放震動炮的方式進行預放頂，從而促使上下隅角頂板充分冒落，冒落破碎巖石充填于袋墻之間，袋墻周圍形成密實區(qū)域，增大采空區(qū)漏風阻力，采空區(qū)漏風大量減少，氧化自燃帶范圍前移并縮小，防止采空區(qū)浮煤大范圍持續(xù)氧化發(fā)生自燃
5、。4.2防火火材料全面覆蓋氧化區(qū)采取減少漏風措施后，采空區(qū)氧化帶范圍必然縮小并前移，但是由于采取控制漏風前采空區(qū)遺煤已大范圍氧化，要徹底防止采空區(qū)遺煤自燃，對采空區(qū)己充分氧化的遺煤需要利用防火火材料進行全面覆蓋。4.3普瑞特防火火特點及應用工藝徐州吉安礦業(yè)科技冇限公司研制的普瑞特防火火新技術集氮氣、凝膠、三相泡沫、阻化劑等防火火技術優(yōu)點于一體，生成的凝膠以泡沫為載體向火區(qū)的中、高位火點堆積擴散，所到之處凝膠均能冇效覆蓋黏附浮煤裂隙，對火區(qū)煤體吸熱降溫并持久保持煤體濕潤冷卻，同時冇效封堵漏風通道；材料添加劑中含冇的阻化劑長久
6、對煤體阻化，防治煤體氧化升溫；泡沫中的水固結在凝膠體內(nèi)，避免泡沫易潰漿的缺點；泡沬中的氮氣緩慢釋放，避免了單獨注氮吋氮氣容易散失的缺點，持久保持火區(qū)的惰化。普瑞特防火火材料由A料和B料組成，分別與水按體積比為2%和1%混合形成預混液，通過接入礦井壓風系統(tǒng)的雙液氣動泵輸送至普瑞特發(fā)泡成膠裝置，在發(fā)泡成膠裝置接入氮氣管路使混合液發(fā)泡，經(jīng)發(fā)泡成膠裝置制備出的普瑞特直接通過鉆孔注入防火火區(qū)域，普瑞特制備工藝流程如圖1所示。輸送管路發(fā)泡成膠裝置普瑞特^料普瑞特％料制氮機與水混合液與水混合液圖1普瑞特制備工藝流程徐州吉安礦業(yè)科技冇限公
7、司研制的注漿防火火系統(tǒng)主要是將形成普瑞特的A、B兩種料液按比例混合后引導至采空區(qū)，實現(xiàn)快速、安全、高效的防火火，為實現(xiàn)普瑞特能夠覆蓋整個采空區(qū)遺煤，通過上隅角架后25m和50m的預埋的灌漿管路向采空區(qū)注入普瑞特。5應用效果XX煤礦102工作面回風隅角CO濃度于2016年1月中旬開始出現(xiàn)升高趨勢,檢測到CO濃度由6ppm上升至14ppm，1月16日時急劇升高至29ppm，采空區(qū)遺煤自燃趨于嚴重。礦方采取緊急防滅火措施，在B102工作面上下隅角處隨著工作面的推進每間隔5m設置袋子墻，同時在架后5?10m頂板處放震動炮進行預放頂
8、，控制采空區(qū)漏風，針對采空區(qū)己大面積氧化的遺煤通過預埋注漿管路向采空區(qū)灌注新型防滅火材料普瑞特對遺煤進行全面覆蓋。采取以上措施后，回風隅角CO濃度顯著降低并趨于穩(wěn)定，1月21日檢測到回風隅角CO濃度為6ppm，防滅火效果十分顯著，保證了工作面的正常推進。1月13日至1月21日回風隅角CO濃度實測數(shù)據(jù)如表
