四、防滅火方案確定
根據(jù)本煤礦井下采空區(qū)遺煤氧化自燃情況,選擇具有更好的仰爆效果二氧化碳滅火技術(shù)措施。
防滅火設(shè)備選用ZR1000型二氧化碳發(fā)生器,它的額定產(chǎn)氣量為1000m3/h,純度為98%,可以連續(xù)制氣。
設(shè)備制氣用原材料有高濃度硫酸和碳酸氫氨,兩種原料在發(fā)生器內(nèi)通過化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二氧化碳氣體。硫酸選用工業(yè)用硫酸,其濃度要達到93%以上;碳酸氫氨選用農(nóng)業(yè)用化肥,要選購白色粉末裝狀的。硫酸和碳酸氫氨兩種材料的配比應(yīng)為1.0:1.6。
發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)氣壓力可達到0.5Mpa,靠產(chǎn)氣自身壓力并通過現(xiàn)有直徑為75mm的壓風(fēng)管路將二氧化碳連續(xù)不斷地送入預(yù)先確定的區(qū)域內(nèi),以達到防滅火的目的。
壓風(fēng)管路的末端位于上隅角以里5m,而疑似火源點距采面至少有幾十米或上百米,因此,通過壓風(fēng)管路注入二氧化碳的全部或絕大多數(shù)不能波及到火區(qū)內(nèi),立即泄露于工作面并將通過回風(fēng)順槽排走,因此當(dāng)前暫時不可能獲得滅火效果。但是,隨著工作面的向前推移,惰氣釋放口距工作面越來越遠,注入的二氧化碳在采空區(qū)內(nèi)波及的范圍將越來越擴大,勢必逐漸地進入緩慢態(tài)勢,進而使二氧化碳的滅火效果更為明顯。
五、滅火安全措施
綜放面上隅角CO最大濃度為35 PPm,且涌出范圍較小,僅在從回風(fēng)順槽起沿工作面第12架之間涌出,其涌出范圍僅為12m。為此采取如下滅火安全措施:
?。?)確保工作面生產(chǎn)用風(fēng)量。采用風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法,保證201綜放面所需風(fēng)量,工作面生產(chǎn)用需要風(fēng)量暫定為900m3/min。
?。?)用風(fēng)障稀釋上隅角CO濃度。在工作面對應(yīng)于上隅角的位置掛風(fēng)障,讓風(fēng)流進入上隅角內(nèi)稀釋CO氣體,以利于降低CO濃度。
?。?)工作面實施正壓通風(fēng)。在進風(fēng)順槽距工作面100m處安設(shè)兩臺局部通風(fēng)機,并通過風(fēng)筒將新鮮風(fēng)流送入工作面。與此同時,在風(fēng)機以里適當(dāng)位置設(shè)兩道增阻升壓風(fēng)門,兩道門間距為5m,但要在門的下方對準(zhǔn)膠帶機預(yù)留出煤口。另外,在回風(fēng)順槽距工作面100m處安設(shè)兩道風(fēng)窗,作為調(diào)節(jié)風(fēng)量和升壓。
正壓通風(fēng)用局部通風(fēng)機共兩臺,其型號和額定風(fēng)量分別為:FBDN05.6/2*11型風(fēng)機,380m3/min;FBDN056.5/2*22型風(fēng)機,550 m3/min。兩臺風(fēng)機并聯(lián)運行,風(fēng)量之和為930 m3/min,基本上能夠保證上產(chǎn)用所需風(fēng)量。
采取上述措施后可實現(xiàn)工作面正壓通風(fēng),提高工作面的風(fēng)壓,強制讓流經(jīng)火區(qū)的漏風(fēng)道風(fēng)流反向,防止火災(zāi)氣體流向工作面。
?。?)二氧化碳防滅火。通過回風(fēng)順槽壓風(fēng)管路進行二氧化碳滅火,隨著工作面的推進,其滅火效果將會越來越好。
?。?)利用原回風(fēng)順槽報廢巷排CO和CH4。在回風(fēng)順槽距工作面十多米處起向原回風(fēng)順槽(已報廢巷)開掘一條橫貫巷道,其長度約30m左右,將綜放面回風(fēng)順槽與報廢巷貫通。其目的是:當(dāng)綜采面推進到橫貫巷道以后,工作面上隅角內(nèi)的大部分CO和CH4將順著橫貫和廢巷順槽流入總回風(fēng)巷道里,其結(jié)果使工作面上隅角CO和CH4大幅度下降,礦工免受CO和CH4有害氣體的危害。
?。?)實施阻化劑防火。阻化劑原料選用氯化鈉,其水溶液濃度取15%。阻化劑水溶液箱將安放在進風(fēng)順槽或回風(fēng)順槽的適當(dāng)位置,通過與箱體連接的高壓膠管輸送阻化劑水溶液,最后由高壓槍經(jīng)霧化噴射。阻化劑防火作業(yè)緊跟隨放頂煤工序,對放頂煤后的采空區(qū)跨落帶進行全發(fā)方位噴射,并對工作面進、回風(fēng)側(cè)兩個端頭亦進行全方位重點噴霧。
?。?)束管監(jiān)測。為了實時跟蹤監(jiān)測綜放面上隅角的CO濃度,從回風(fēng)順槽入口起沿著該順槽至工作面上隅角鋪設(shè)束管。鋪設(shè)束管時,要求把束管放入在鋼管內(nèi),以達到保護束管的目的。
(8)防止地面漏風(fēng)。3號煤層埋藏深度地表較淺,該煤層被開采后在其上部地表面將形成塌陷區(qū),新鮮風(fēng)流將通過該裂縫、裂隙帶進入井下采空區(qū)內(nèi),并起到采空區(qū)內(nèi)遺煤的氧化自燃作用。為防止上述現(xiàn)象的出現(xiàn),由礦防滅火負責(zé)組織巡回探查隊,對塌陷區(qū)地表進行每日巡回探查一次,當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂縫、裂隙帶就立即填堵填平,以防漏風(fēng)。
六、結(jié)論
通過以上方法和措施,201綜放面不僅有效地控制了火災(zāi),順利推進了整個工作面,保證了煤礦正常的生產(chǎn)。本文作者通201綜放工作面的滅火,提出了治理礦井綜放工作面上隅角及采空區(qū)發(fā)生自燃發(fā)火比較經(jīng)濟、實用的辦法,而且在火災(zāi)治理中總結(jié)了很多值得推廣的經(jīng)驗和技術(shù),也為治理這類火災(zāi)方法的改進提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。