孤島綜放面煤巷高冒區(qū)浮煤自燃防治技術(shù)研究.pdf

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1、2011年第6期能源技術(shù)與管理63doi：103969／j．issn．1672-9943．2011．06．026孤島綜放面煤巷高冒區(qū)浮煤自燃防治技術(shù)研究郭秀廷，郭翔宇(山西潞安集團，山西長治046204)[摘要]闡述了高冒區(qū)浮煤的特征、巷道風流的漏風供氧及浮煤自燃微循環(huán)氧化機理，結(jié)合孤島綜放面煤巷高冒區(qū)發(fā)火實際情況，分析了MEA高分子阻化泡沫技術(shù)防治高冒區(qū)浮煤自燃的應用效果。實踐表明，在治理高冒區(qū)浮煤自燃時，應用MEA泡沫防滅火技術(shù)是可行的。[關(guān)鍵詞]高冒區(qū)；自燃；MEA；微循環(huán)；防滅火技術(shù)[中圖分類號]TD752．2[文獻標識碼]B[文章編號]1672-9943(2011)060633高于

2、工作面常溫，說明高冒區(qū)浮煤深部已進行了O引言較強的氧化，成為影響工作面安全生產(chǎn)的關(guān)鍵問隨著煤炭科技的發(fā)展，高產(chǎn)高效綜采和綜放題，因此對高冒區(qū)浮煤自燃進行防治具有重要的開采技術(shù)得到了普遍的推廣和應用。綜放開采技安全意義。術(shù)的巷道布置特征之一就是工作面巷道均沿厚煤2高冒區(qū)浮煤自燃危險性分析層底板布置，巷道周圍除底板外均為煤層，在巷道施工中易產(chǎn)生高冒區(qū)。尤其是孤島綜放面，受其特2．1高冒區(qū)浮煤特征分析殊布置方式的影響，回采過程中隨著孤島支撐煤高冒區(qū)形成后，根據(jù)高冒區(qū)松散煤體的孔裂體寬度的逐漸縮小，礦壓顯現(xiàn)異常強烈，巷道周邊隙分布狀態(tài)和煤體松散程度以及冒落程度可分為煤體松動破碎嚴重，巷道冒頂現(xiàn)象十分

3、明顯。而巷破碎區(qū)、離層區(qū)和斷裂下沉區(qū)【2]，如圖1所示。在道中有大量的風流通過，當高冒區(qū)內(nèi)呈破碎狀態(tài)破碎區(qū)內(nèi)煤體已經(jīng)充分破碎，應力完全釋放，有較的浮煤具有適宜的漏風供氧通道和蓄熱環(huán)境，就多的浮煤呈自然堆積狀態(tài)存在，為自然發(fā)火提供容易引起自燃，且高冒區(qū)有支撐物的掩護，故此類了豐富的物質(zhì)條件。巷道中的空氣可以通過該區(qū)自燃火災較其它自燃火災具有更大的隱蔽性和危域裂隙滲透進入松散煤體中，并在裂隙暴露的煤險I生。因此，研究該類高冒區(qū)浮煤自燃防治技術(shù)具表面發(fā)生氧化反應，在該區(qū)域易于發(fā)生煤的自燃l2_。有重要的意義。結(jié)合孤島綜放面煤巷高冒區(qū)發(fā)火斷裂區(qū)實際情況，分析了煤巷高冒區(qū)浮煤自燃的危險性，離層區(qū)并采用

4、MEA高分子阻化泡沫防滅火技術(shù)有效地破碎區(qū)治理了高冒區(qū)浮煤自燃，為防治該類發(fā)火隱患提供了新途徑。1孤島面煤巷高冒區(qū)浮煤自燃概況圖1高冒區(qū)劃分509綜放面東鄰丈八一、二區(qū)采空區(qū)，西部為2．2高冒區(qū)漏風供氧及浮煤自燃微循環(huán)氧化機507工作面采空區(qū)，南部為五采上山，北部為五采理分析區(qū)與三采區(qū)隔離煤柱，屬孤島綜放面。煤層傾角高冒區(qū)連續(xù)供氧是造成浮煤自燃的又一個主3?！?。，平均5。，厚6．91m，為I類自燃煤層。工作要因素。高冒區(qū)煤體破裂揭露初期，自由基較多嘲，面走向長772m，傾斜長200m，進回風順槽均沿發(fā)生低溫氧化產(chǎn)生熱量，此時高冒區(qū)空洞內(nèi)溫度煤層底板布置。由于孤島面礦壓顯現(xiàn)異常強烈，巷慢慢升

5、高，高冒區(qū)與巷道之間存在溫度梯度，產(chǎn)生道周邊煤體松動破碎嚴重，巷道冒頂現(xiàn)象十分明熱風壓[引。熱風壓和高冒區(qū)深度成正比，高冒區(qū)深顯，并發(fā)生了浮煤自燃。經(jīng)檢測高冒區(qū)內(nèi)CO體積度增加，熱風壓增大，從而高冒區(qū)與巷道溫差增分數(shù)高達140X10，煤壁表面溫度達42℃，明顯大，導致高冒區(qū)內(nèi)漏風量增加，為浮煤自燃創(chuàng)造了64郭秀廷，等孤島綜放面煤巷高冒區(qū)浮煤自燃防治技術(shù)研究2011年第6期條件。合水的吸熱降溫作用和氮氣的窒息能力經(jīng)發(fā)泡后在孤島面回采過程中，隨著孤島支撐煤體寬來防治煤炭自燃與滅火，將多種技術(shù)綜合在一個度的逐漸縮小，高冒區(qū)面積會逐漸增大，漏風也會有機的整體之中，充分發(fā)揮了多種材料的防滅火隨之增大。

6、當冒落面積與深度達到一定程度時，熱功能。MEA高分子阻化泡沫技術(shù)具有如下特性：風壓的大小直接與高冒區(qū)上下兩端的溫差有關(guān)，①避免“拉溝”現(xiàn)象。MEA一1漿液通過注入氮氣發(fā)溫差梯度大，熱風壓大，漏風量又隨之增大。漏進泡后形成MEA高分子阻化泡沫，體積大幅度增高冒區(qū)空洞內(nèi)的風流，在供氧的同時也攜帶走煤大，在采空區(qū)中可向高處堆積，對低、高處的浮煤自燃產(chǎn)生的熱量及氧化物。當漏風帶走的熱量小都能覆蓋，能夠避免“拉溝”現(xiàn)象；②窒息防滅火功于煤自燃產(chǎn)生的熱量，漏風就成為良好的供氧條能。注入在采空區(qū)的氮氣被封裝在泡沫之中，能較件，促進煤的自燃氧化，熱量不斷積聚。熱量又會長時間滯留在采空區(qū)中，充分發(fā)揮氮氣的窒息

7、防增大高冒區(qū)上下兩端的溫差，使熱風壓進一步增滅火功能，這是MEA高分子阻化泡沫比一般注大，增大的熱風壓與外界漏風動力源發(fā)生疊加為漿、單純注氮氣的優(yōu)越之處；③阻化功能。MEA高微循環(huán)漏風流又提供動力，使漏風量進一步增加分子阻化泡沫中含有MEA一1等阻化物質(zhì)，加水而增大供氧量，進一步氧化使產(chǎn)熱量進一步的增后呈膠體狀，本身就是一種很好的阻化材料，能均加，增加的產(chǎn)熱量與散熱量之間保持熱微循環(huán)的勻的分散在煤體上，能有效