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《煤礦防滅火設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、6.防滅火6.1煤層自然發(fā)火危險性及防滅火措施6.1.1煤層自然發(fā)火危險性根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心測試2007年12月和2008年1月鉆孔煤芯煤樣化驗結(jié)果及2009年11月檢驗報告,2、10號煤層均屬自燃-容易自燃煤層。6.1.2煤的自燃分析預測6.1.2.1煤巖特性分析1)從煤的炭化程度分析因煤層的自燃性隨煤炭的變質(zhì)程度的增高而降低;煤的炭化程度越低,揮發(fā)份含量越高,煤層自然發(fā)火傾向越強。一般說來,褐煤易于自燃,煙煤中長焰煤危險性最大,貧煤及揮發(fā)份含量在12%以下的無煙煤難以自燃。本井田2號煤為低
2、灰~中灰,平均為低灰、特低硫、低揮發(fā)分~中等揮發(fā)分,平均為低揮發(fā)分、高熱值~特高熱值,平均為特高熱值瘦煤和焦煤;10號煤為特低灰~中灰,平均為中灰、中高硫~高硫,平均為中高硫、低揮發(fā)分~中等揮發(fā)分,平均為低揮發(fā)分、高熱值~特高熱值,平均為特高熱值瘦煤和貧瘦煤。本井田各煤層均屬自燃-容易自燃煤層。2)從煤巖成分分析因煤巖成分包括有絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤,煤層中有集中的鏡煤和亮煤,特別是含有絲煤時,煤的自燃傾向就大;而暗煤多的煤,一般不易自燃。2號煤層宏觀煤巖特征為黑色,上部為半暗型,中下部為半亮型和光亮型煤,
3、光澤為金屬光澤,構(gòu)造明顯,煤質(zhì)較硬,具深褐色條痕。鏡煤為光澤極強之狹長條帶夾于亮煤之中,具明顯的貝殼狀斷口,但層的界限不顯。暗煤光澤暗淡,呈角礫狀斷口,絲炭大多呈小凸鏡體夾于其他各種成分中。10號煤層宏觀煤巖特征為黑色,屬半亮及半暗煤型,弱金屬光澤。層狀構(gòu)造比較清晰。煤的光澤最亮部分為亮煤,內(nèi)生裂隙發(fā)育,層理中夾有極少量的扁豆狀絲炭。光澤較暗的部分為暗煤,煤質(zhì)堅硬,灰分及絲炭的扁豆狀夾層較多,斷口呈角礫狀,呈黑色條痕。顯微煤巖特征:2號煤層自然分層一般為上、中、下三層。平均有機組份含量在80%以上。其次為無
4、機物組份。2號煤層無機物組份含量不多,一般在6.3%~10%之間,礦物中以粘土類為主,變化在5.6%~9.4%之間,黃鐵礦含量甚少,變化在0.2%~1.1%之間,平均不超過0.6%,方解石更為少見,一般在0.2%~0.5%之間,個別高達1.7%。無機礦物粘土分布狀態(tài)大致為兩種:一種是粗粒分布狀態(tài),一種為透鏡狀、似層狀出現(xiàn),浸染狀也有,但較少;黃鐵礦也分為兩種:一種是同生黃鐵礦以細晶狀分布于凝膠化基質(zhì)之中,此種較為常見,一種是次生黃鐵礦,充填于煤的裂隙之中;方解石主要為次生,常充填于裂隙之中。在10號煤層有機
5、組分中,主要組分鏡質(zhì)組平均為72.5%,其次為絲質(zhì)組為22.8%,半鏡質(zhì)組為4.7%。在無機組分中粘土類最多,平均為11.1%,硫化鐵類占0.87%,碳酸鹽類為0.4%,無石英。油浸最大反射率為1.54%。3)從煤的含硫量分析煤的含硫分越多,吸氧能力愈大,越易自燃。2號煤層原煤硫分0.28%~0.36%,平均0.31%;浮煤0.36%~0.62%,平均0.47%。為特低硫煤,煤層不易自燃。10號煤層原煤硫分2.01%~3.12%,平均2.81%;浮煤1.87%~2.96%,平均2.62%。為中高硫~高硫,平
6、均為中高硫,煤層容易自燃。4)從煤的破碎程度分析由于煤的破碎程度大,增加了煤的氧化表面積,使煤的氧化速度加快,容易自燃。脆性與風化率較大的煤就易于自燃。本井田各煤層比較疏松,據(jù)此分析煤層自燃危險性較大。6.1.2.2煤的賦存條件分析井田內(nèi)可采的2、10號煤層賦存穩(wěn)定,為主要可采煤層。井田構(gòu)造總體上為走向NE,傾向NW的單斜構(gòu)造。井田局部為緩波狀起伏背向斜,地層傾角2°~15°,構(gòu)造簡單。井田內(nèi)斷層、陷落柱不發(fā)育,無巖漿巖侵入。6.1.2.3開采技術條件設計2號煤層采用長壁綜采放頂煤一次采全高采煤法,全部垮落
7、法管理頂板。2、10號煤層自燃傾向均為Ⅰ-Ⅱ類級,屬自燃-容易自燃煤層。2號煤層采用綜采放頂煤采煤方法開采,容易造成采空區(qū)遺煤多,漏風大,給煤層自燃造成良好條件,增加自燃的可能性;因此,容易發(fā)生自燃的區(qū)域為工作面“兩線~兩道”,即工作面開采線,停采線,進風道與回風道。6.1.3煤層的自燃預防措施1)開拓開采方面的措施(1)運輸下山、軌道下山、回風下山布置在煤層內(nèi),采用錨網(wǎng)噴、錨索聯(lián)合支護,機電硐室采用錨網(wǎng)噴、現(xiàn)澆混凝土支護。(2)回采工作面條帶布置,減少煤柱損失;回采工作面采用后退式開采,加速回采進度;盡一
8、切可能防止煤層自然發(fā)火。(3)采用壁式采煤法回采率高,巷道布置比較簡單,便于使用機械化裝備與加快回采進度,有較大的防火安全性。2)通風方面的措施(1)回采工作面采用后退式開采,“U”型通風系統(tǒng),對防止自然發(fā)火有利。(2)回采工作面采完后及時構(gòu)筑密閉墻,加強對采空區(qū)的密閉管理。3)監(jiān)測方面的措施(1)礦井配備DMH型膠帶機硐室自動滅火系統(tǒng),系統(tǒng)通過地面總站,對接收到的井下數(shù)據(jù)進行處理,顯示測點報警信息。從而對主要運