1026綜采工作面于2014年5月正式回采,截至2015年2月11日還剩195m停采開始改造,距收作線還剩195m。為切實加強該面停采、改造期間的防火管理,防止自然發(fā)火事故的發(fā)生,特編制如下防治自然發(fā)火安全技術措施。
一、工作面概況
1026工作面標高-329.8m~-434.2m之間,走向長度1986m,傾斜長度149m,現(xiàn)有ZY6800-19/40YF型掩護式液壓支架99架,采用傾向長壁后退式采煤法,煤機落煤方式開采,頂板采用自由垮落方式管理。工作面煤層厚度0.1~4.5m,平均厚度3.2m,煤層傾角15~22°,平均為17°,局部含一泥巖夾矸,屬簡單結構煤層;煤層頂?shù)?/span>板巖性為泥巖、細砂巖為主。
該面采用U型通風方式,設計風量750m3/min,實際配風量1380m3/min;2007年3月份,重慶煤科分院對10煤層的煤炭自燃傾向性等級進行了取樣化驗,10煤層屬于Ⅱ類自然發(fā)火煤層,煤樣最短自然發(fā)火期為67天。煤層有煤塵爆炸性。
二、工作面停采前措施
(一)開采措施
1、工作面回采至停采線100m位置開始,利用上隅角預埋灌漿管路加大采空區(qū)灌漿量。工作面推進至停采線80m的最后范圍,機、風兩巷的超前抹冒處嚴禁用木垛接頂,只能用袋裝碎矸接實;在距鋪網線15m開始,抹冒棚改變支護材料,采用不燃性材料支護,若采用圓木配合單體支柱支護時,必須將木料拉出,不準木料埋入采空區(qū);同時,生產單位要加強管理,減少采空區(qū)丟煤,特別是在工作面鋪網和鋼絲繩前20m更要加大管理力度,最大限度地提高煤炭回收率,嚴禁隨意丟頂、底煤和浮煤。
2、回采期間生產單位負責工作面機、風巷管路的保護,回柱前必須將管路放置到實底,嚴禁管路懸空,管路保護不到位嚴禁回柱、拉架、抵車。通風區(qū)要強化管路連接及安裝質量,做好防火管理基礎工作。
3、到工作面停采時,生產單位要保證支架的側護板盡量打開,支架高度保持在2.2m以上,同時要保證聯(lián)網質量及支架的初撐力,收作鋪網采用外層金屬網和里層雙抗網形式,使用雙股12#鐵絲,隔扣相聯(lián),同時延長鋪網距離,保證鋪網范圍進入采空區(qū)1m以上,有效防止采空區(qū)漏風,技術科、安監(jiān)處負責監(jiān)督施工到位,防止頂板破碎造成漏頂、片幫。
4、在回采期間,生產單位需施工淺孔動壓鉆孔注水,對煤體進行注水,濕潤煤體、增加煤體含水率,鉆孔間距7~8m,孔深5m(具體鉆孔施工參數(shù)根據(jù)工作面現(xiàn)場地質情況進行調整)
5、生產單位加強木料和金屬管理,工作面及兩巷所有木料和金屬均要進行回收,嚴禁丟進采空區(qū)。
6、工作面距停采線最后40m范圍內,生產單位嚴禁大幅度甩采,保證機、風巷均勻回采,防止因局部推進遲緩而造成老空區(qū)自然發(fā)火,不利于收作面防火管理。
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(二)工作面上、下隅角管理措施
?? ?工作面上、下隅角是采空區(qū)漏風的主要通道,采用袋裝碎矸封堵漏風通道,從而減少采空區(qū)漏風供氧,減緩采空區(qū)遺煤的氧化速度,達到防滅火的目的。
???1、在工作面機、風巷距停采線70m的范圍開始,加強工作面上、下隅角的充填堵漏,即采用袋裝碎矸每間隔10m施工一道隔離垛墻,對上、下隅角進行封堵,垛墻厚度為2m以上。封堵范圍:下隅角由機巷下幫至第1架架尾,上隅角由風巷上幫至99架尾。至工作面拆架時,機、風巷累計施工隔離垛16道(機、風巷各8道),以減少采空區(qū)供氧條件。
2、距停采線70m 開始,在正常回柱期間,生產單位采用袋裝碎矸對上、下隅角進行壘垛封堵。工作面停采后機、風巷嚴禁滯后采空區(qū),機巷下隅角回收后部車后要及時充填,并保證充填嚴實無漏風。按規(guī)定在機、風兩巷施工最后一道隔離垛,安監(jiān)處及通風區(qū)共同監(jiān)督落實。
(三)隔離垛施工措施
1、施工前由生產單位下工作聯(lián)系單通知通風區(qū),通風區(qū)派副隊長以上管理人員現(xiàn)場監(jiān)督隔離垛施工,保證隔離垛施工質量符合要求,封堵嚴密。
2、隔離垛采用碎矸裝袋壘砌。墻面豎縫要錯開,逐層壘砌,嚴禁出現(xiàn)階梯墻面,垛墻厚度不小于2m。
3、在施工隔離垛前,對灌漿管(注氮管)進行確認,不得將灌漿(注氮)預留管口封于隔離垛內;且對管路進行保護,將管路靠幫靠底,不得懸空。
(四)防火措施
1、建立健全工作面通風系統(tǒng),采區(qū)主要風門要設專人監(jiān)管,確保通風系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。同時,加強兩巷的維護,確保通風斷面,降低通風阻力。
2、在工作面距停采線100m始,保持采空區(qū)全面灌漿,風巷每隔30m邁步灌漿管路。
?? ?3、工作面停采、改造期間除正常交替邁步式預埋灌漿、注氮外,風巷在距收作線老塘側60m和30m處,分別預埋一趟灌漿管路;機巷在距收作線老塘側30m處,預埋一趟注氮管路。預埋管最里端的1m用花管,并用鋼絲網纏繞保護,以利于氮氣的溢出及擴散。所有預埋的灌漿、注氮管均延接至收作線外,并與主管路多通相連,每趟管路分別有控制瓦籠。
4、在埋設工作面60m、30m 位置的灌漿管和30m位置的注氮管路時,生產單位要保證上、下隅角留有足夠空間,并將埋設管路路線預先清理好,為鋪設灌漿、注氮管路創(chuàng)造施工條件,同時做好灌漿、注氮管路的保護工作。
???5、通風區(qū)對延接好的灌漿管及注氮管進行編號標記,并進行掛牌管理,牌版字跡清晰明顯,易于識別,由生產單位負責保護,發(fā)現(xiàn)損壞時,立即匯報處理。
8、通風區(qū)派專人定期巡查所有連通828綜放工作面采空區(qū)的封閉墻(包括已回采上覆7煤層采空區(qū)的封閉墻)狀況,發(fā)現(xiàn)漏氣等問題必須立即處理;定期取氣樣化驗、分析,對封閉墻內氧氣濃度超過8.0%的,采取注氮等措施處理。
三、停采、改造期間措施
(一)通風管理及防治瓦斯措施
1、通風區(qū)在收作結束前負責指定機、風巷局部通風機安裝位置,保運區(qū)負責將局部通風機安裝到位,局部通風機必須實行“三專三閉鎖”。
??? 2、生產單位要保證支架拆除后煤壁側能夠正常通風、行人,通道高度不低于1.8m,寬不能小于1.5m。
???3、采用局部通風機通風時,施工單位安設局部通風機司機,并持證上崗。
4、停采、改造期間,必須采用全負壓通風,降低工作面配風量,配風以回風流CH4濃度不超過0.5%、溫度等符合《規(guī)程》要求為原則,以減小工作面風壓,減少向采空區(qū)漏風。
5、通風區(qū)要加強現(xiàn)場瓦斯管理工作,防止瓦斯事故的發(fā)生,測氣員要加強班中走動式巡查,重點檢查工作面隅角、架頭、架尾、架間及車窩、硐室內的瓦斯情況,杜絕瓦斯積聚現(xiàn)象的發(fā)生。
(二)自然發(fā)火參數(shù)預測預報
1、加強防火預測預報,測氣員三班對工作面機、風巷冒高處、上隅角、下隅角、架頭、架尾、架間及老塘側等地點附近加強檢查,若探管或風流中溫度、CO等出現(xiàn)異常情況,立即匯報處理。
2、在工作面收作停采期間通風區(qū)要加強工作面各地點的瓦斯及防火管理,同時加強CH4、CO和溫度的監(jiān)測。每班由測氣員隨身攜帶便攜式CO報警儀、球膽和溫度計,隨時對冒空區(qū)、回風流、上隅角、下隅角、架頭、架尾、冒頂區(qū)域等地點進行檢查,并做好記錄。當發(fā)現(xiàn)收作面瓦斯超限或CO氣體超標、CO濃度出現(xiàn)較快上升速度、溫度有升高趨勢及其它自然發(fā)火征兆時,必須停止一切工作、撤出人員、切斷電源,及時向通風區(qū)、安全生產信息中心進行匯報處理。
3、利用工作面風巷溫度、上隅角及回風流CO傳感器連續(xù)監(jiān)測風流溫度及CO情況,通風區(qū)定期維護,確保傳感器靈敏、可靠。
4、工作面距停采線20m和10m時分別在采空區(qū)上隅角后部埋兩路取樣束管,保證一路損壞后可以通過另一路進行取樣。束管外端安設在收作線以外,對安裝好的束管進行現(xiàn)場測試,并進行編號標記,以便專職測氣員隨時通過束管對采空區(qū)氣體情況進行檢測,同時每天取氣樣進行化驗分析。
5、通風區(qū)設專人密切監(jiān)測工作面標志性氣體變化情況,做好自然發(fā)火日常預測預報資料的整理、總結、上報等工作。
6、工作面停采后通風區(qū)在工作面上隅角、下隅角、架頭、架尾、架間及已回收的采空區(qū)等重點地點設置防火觀察點,測氣員在確保安全的前提下每班進行檢查,若發(fā)現(xiàn)異常,要及時進行匯報處理。
(三)防火措施
1、均壓防滅火
停采、改造期間,在保證瓦斯、溫度符合《煤礦安全規(guī)程》和集團公司規(guī)定的情況下,工作面風量控制在600m3/min左右,以降低進、回風側的壓差,減少采空區(qū)漏風。施工單位要愛護和保管好所有通風設施,不得損壞。
2、灌漿防滅火
(1)工作面灌漿防滅火措施
1)在工作面距收作線100m位置開始,通風區(qū)加強灌漿管理,利用風巷預埋的灌漿管向采空區(qū)進行灌漿。
2)根據(jù)停采、改造期間現(xiàn)場防火情況,隨時對架間插管,利用高壓膠管實施防火灌漿或注膠,充填采空區(qū)內的漏風通道,減少漏風,抑制煤層自然發(fā)火。
3)根據(jù)現(xiàn)場防火情況需要,生產單位利用氣動鉆機在工作面支架的間隙施工防火鉆孔,鉆孔打到頂梁上部及支架后浮煤內,并在工作面內布置一趟高壓膠管,高壓膠管與風巷灌漿管相連,并每隔一段距離安設一個三通閥門,通過多孔壓注方式壓注漿液或凝膠。
4)通風區(qū)負責防火灌漿系統(tǒng)正規(guī)、可靠,運行正常。停采、改造期間加強灌漿,每天要安排專人負責向1026工作面灌漿,并確保灌漿的質量和數(shù)量,水、土比不低于5:1,并在漿液中添加粘稠劑和阻化劑,對于工作面內灌漿覆蓋不到的地段,進行噴灑阻化劑,要將底板、支架間隙后方噴透撒勻。
5)噴灑阻化劑方法,阻化劑與水配比為1:5,根據(jù)現(xiàn)場噴灑效果,可適當調整比例。噴灑施工過程中要設專人觀察巷道支護情況,噴灑人員應不斷擺動管子,以灑滿底板、支架間隙后方及其他角落、不留死角。
(2)工作面灌漿防滅火設計
工作面采取隨采隨灌的方式進行采空區(qū)灌漿,工作面停止推進后,扒大棚開始進行采空區(qū)集中灌漿。
1)隨采隨灌期間的灌漿量計算(根據(jù)日灌漿量):
1日灌需土量:
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Qt—日灌漿需土量,m3/d
M—煤層采高,m
L—工作面日推進度,m/d
H—工作面傾斜長度,m
C—工作面回采率,%
K—灌漿系數(shù),取值范圍為0.01—0.3
1026工作面割煤高度為3.2m,日推進度為4.5m,工作面傾斜長度H=149m,工作面回采率95%,灌漿系數(shù)取0.01。
綜上可得:
=0.01×3.2×4.5×149×95%=20.4m3
2灌漿需水量:
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Qs—日灌漿需水量,m3/d
Ks—沖洗管路防止堵塞用水量備用系數(shù),取1.1
—水土比,取5
所以 =1.1×20.4×5=112.2 m3
日灌漿量:Q= Qt +Qs=20.4+112.2=132.6m33
1026綜采工作面灌漿使用中央風井地面灌漿站,制漿能力為
50 m3/h。一池泥漿根據(jù)灌漿速度所需時間為1至2小時,每天4至5小時對工作面進行灌漿,可滿足采空區(qū)灌漿防滅火要求;根據(jù)工作面的推進速度,采空區(qū)、架尾的跑漏漿情況,可適當調整灌漿時間。灌漿時,漿液中按比例添加阻化劑和增稠防堵添加劑。