厚煤層殘區(qū)放頂煤開(kāi)采技術(shù)探析

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1、厚煤層殘區(qū)放頂煤開(kāi)采技術(shù)探析摘要：通過(guò)開(kāi)采高沼氣易自燃厚煤層殘區(qū)生產(chǎn)的實(shí)踐，從中總結(jié)了具有實(shí)用性的防瓦斯及防治火技術(shù)，從治理瓦斯及防滅火方面，提供了具有指導(dǎo)性的可行性技術(shù)方案。關(guān)鍵詞：高沼氣厚煤層易自燃防滅火技術(shù)鶴崗分公司益新煤礦開(kāi)采的三水平后部區(qū)15#層右一段，煤層平均厚度15米，塊段走向450米，傾斜80米，開(kāi)采期間絕對(duì)瓦斯涌出量".8米3/分，發(fā)火期2-4個(gè)月，最短發(fā)火時(shí)間19天。該區(qū)已于1997-1998年利用走向長(zhǎng)臂分層開(kāi)采方式采出兩個(gè)分層（4米）；二分層收尾時(shí)工作面、開(kāi)采線發(fā)火，該面封閉。2008

2、年4月采用it放工藝對(duì)該塊殘留煤量進(jìn)行回采，掘進(jìn)及回采期間，通過(guò)采取有效的舊區(qū)堵漏、掘進(jìn)噴磋、抽漏高頂充填、壓注阻化材料、降壓通風(fēng)、采空區(qū)充填隔絕材料、采空區(qū)注阻化材料及采用束管實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的手段，杜絕了自燃發(fā)火事故，共采出煤量48萬(wàn)噸，創(chuàng)造岀可觀的經(jīng)濟(jì)、安全效益。k三水平北二石門后部區(qū)15#層右一段采面概況1.K煤層賦存情況三水平北二石門后部區(qū)15#層右一段位于益新煤礦北部,煤層厚度平均為15米（已采岀4米）,塊段走向450米，傾斜80米，可采煤量55.4萬(wàn)噸，煤層傾角20°-26°,煤質(zhì)松軟層節(jié)理發(fā)育。煤層呈

3、單斜構(gòu)造，本區(qū)有分界斷層F16,落差50米，區(qū)內(nèi)子斷層F2,落差2.5米,該區(qū)15#層已開(kāi)采兩個(gè)分層，開(kāi)采時(shí)間為1997-1998年，屬殘區(qū)開(kāi)采，由于受F16逆斷層影響，區(qū)內(nèi)煤層瓦斯含量較大。詳見(jiàn)圖1o圖12?掘進(jìn)及開(kāi)采期間防滅火情況2.K掘進(jìn)期間防滅火情況三水平北二石門15#層右一段掘進(jìn)期間，采取沿煤層底板隨掘隨噴櫃的方式施工，對(duì)煤質(zhì)松軟抽漏地段采用注雙灰（粉煤灰、水泥）、瑞米III號(hào)等材料充填抽漏空間，同時(shí)按圖2、圖3方式向巷道頂板布鉆，注氯化鎂及MEA阻化材料，每組鉆孔間距5米。由于該煤層發(fā)火期較短，雖

4、然采取了上述措施，但掘進(jìn)期間局部巷道頂部仍出現(xiàn)co,co濃度最大達(dá)2300ppmo基于觀測(cè)及時(shí)，采取上述打鉆充填、注阻化材料等措施，及時(shí)消滅了隱患。通過(guò)巷道頂板發(fā)火我們看出,由于巷道噴雀厚度密度符合要求，頂板發(fā)火后，有害氣體及火點(diǎn)煙霧只由磋體縫隙外溢，巷道風(fēng)流中CO均不超限，火點(diǎn)煙霧輕微，滅火人員可就近直接滅火，巷道噴雀給防滅火工作創(chuàng)造了先決條件。圖22.2、開(kāi)采期間防火情況三水平北二石門后部區(qū)15#層右一段可采煤量55.4萬(wàn)噸，瓦斯含量為5.8m3/1,瓦斯儲(chǔ)量321.32萬(wàn)m3,煤層自燃發(fā)火期最短19天。

5、該區(qū)煤層的頂板及底板均為粉砂巖。該塊段走向長(zhǎng)度450米，傾斜長(zhǎng)平均80米，煤層平均厚度15米（已采出4米），煤質(zhì)松軟，層理、節(jié)理較發(fā)育，易于冒落，工作面布置采用一元一匯，走向長(zhǎng)壁后退式n型鋼放頂煤采煤法。該塊段已開(kāi)采兩個(gè)分層，采高各2.0米,已于1998年采完?，F(xiàn)工作面沿煤層底板進(jìn)行掘送，采用單體、口型鋼放頂煤工藝，一次采全高方法【米。1998年2月份該塊段已采兩個(gè)分層，后由于益新礦前身新一礦破產(chǎn)，該面被水淹沒(méi)。該工作面于2008年4月再次開(kāi)采。該區(qū)在掘進(jìn)期間，上、下順槽采取巷道噴雀及頂部注雙灰和阻化劑等防火

6、措施，舊區(qū)、舊巷采取充砂隔絕，防止向采空區(qū)漏風(fēng)發(fā)火。開(kāi)采初期工作面配風(fēng)590米3/分，上隅角及其以下30米范圍內(nèi)瓦斯常處于臨界狀態(tài)，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)到1.8-2%，采取高位鉆孔抽放瓦斯措施后，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冉抵?.5-0.7%,上隅角瓦斯降至0.6%,采面得以正常生產(chǎn)。當(dāng)采面推進(jìn)15米時(shí)，工作面上隅角出現(xiàn)CO,CO濃度最高達(dá)到200ppm,并且出現(xiàn)乙烯，其濃度為17ppm0為治理開(kāi)采線附近浮煤自燃問(wèn)題，防治隱患升級(jí)，利用高位鉆孔向采空區(qū)壓注三相泡沫，并根據(jù)采面的瓦斯變化及時(shí)進(jìn)行降壓通風(fēng)，風(fēng)量由原來(lái)的590

7、米3/分減至401米3/分，降壓縮風(fēng)后，采取快采方式，月推進(jìn)度不小于35米，有效地抑制了采空區(qū)瓦斯涌出并縮小了氧化帶范圍，CO絕跡，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛缺３衷?.5%左右，工作面正常開(kāi)采。詳見(jiàn)圖2.為實(shí)現(xiàn)三水平北二石門后部區(qū)15#層右一段225采空區(qū)的氣體成分全天侯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，安設(shè)了煤層自燃發(fā)火束管監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，對(duì)下順槽及采空區(qū)五處隱患地點(diǎn)進(jìn)行埋管監(jiān)測(cè)，該系統(tǒng)在防止采面發(fā)火，防止隱患升級(jí)，早預(yù)報(bào)早處理中發(fā)揮了巨大的作用。2008年6月21日，束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，三水平北二石門后部區(qū)15#層右一段225采面上隅角以下

8、20-30米處的采空區(qū)CO濃度79ppm,結(jié)合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)分析后，及時(shí)對(duì)隱患地點(diǎn)進(jìn)行打鉆注三相泡沫、充灰，回風(fēng)道及上隅角co絕跡。3?結(jié)論3.1、對(duì)于高沼氣易自燃厚煤層，如有條件可以先開(kāi)采頂分層鋪底網(wǎng)，從而在瓦斯大量釋放的同時(shí)，為下分層開(kāi)采創(chuàng)造條件，使下部開(kāi)采過(guò)程中瓦斯涌出量小，頂板巖石與煤隔離，形成再生頂板，提高煤質(zhì)等級(jí)，提高煤炭回收率。3.2綜合防治瓦斯及防滅火技術(shù)是保證厚煤層開(kāi)采的必