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大倾角多断层综采工作面收作期间防灭火分析

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1、大倾角多断层综采工作面收作期间防灭火分析摘要：1111(3)综采面是潘北矿首采面。该工作面地质条件复杂，倾角大断层多。该工作面在收作刷面期间采空区出现了发火预兆，后采取了有针对性又经济的综合防灭火措施，对类似工作面在收作刷面期间防灭火上，具有一定的借鉴意义。关键词：钻孔灌浆漏风风压差 1、工作面概况： 1111(3)综采工作面走向长1260m，倾斜长160m，斜面积201600m2，平均煤厚4.0m，容重1.42t/m3，可采储量约为106万吨。工作面采用区内后退走向长壁式，一次采全高综合机械化采煤法，采用u型通风方式。工作面标高为494m-392m。13-1煤层呈块状及粉末状，煤层产状变化较大，煤层产状为：倾向20-439-42，13-1煤厚2.0-6.0m，平均煤厚4.0m。13-1煤有1-2层夹矸，上层夹矸厚0.3-1.2m，夹矸岩性为泥岩；下层夹矸厚0.1-0.4m平均厚0.2m。该工作面为一单斜构造，工作面共揭露9条落差2.5米以上的断层，工作面中部有发育宽缓的褶曲。(收作期间通风系统图1) 2、发火原因 c13煤层具有自燃发火危险，自然发火期为3-6个月，属易自燃煤层。

2、该工作面地质条件较复杂，工作面收作位置位于四号异常区附近，同是此区域还存在DF5、DF6、fl三条断层(图2)。复杂的地质条件造成采空区跨落不严实及跨落后支架顶板、后帮部存有大量遗煤，给煤炭自燃提供了必要的条件。 1111(3)综采面收作刷面期间，在工作面液压支架顶部及后帮部出现CO气体并呈持续上升趋势，CO气体最高时达150ppm，后采取具有针对性综合防灭火措施，防灭火取得成功。 3、综合防灭火措施 3.1上隅角埋管灌浆由于该工作面倾角较大，工作面上隅角灌浆时，易在煤岩裂隙问形成固定的聚浆通道，达不到灌浆防火的预期效果。因此采取了错茬埋注浆管的方法。收作前期分别向采空区内预埋三根铁管。长度为10米、20米、30米。此种灌浆方法同时也解决了，大倾角综采面收作时易在上隅角聚热的问题。 3.2钻孔灌浆为了准确判断高温点的具体位置，分别在架档间打孔取样，通过分析气样，确定高温点的大致范围。在架档高温点附近，利用煤电钻在三个不同的角度(图3)预埋人三根铁管(1吋铁管做为钻杆，第一根为带眼花管前方焊接钻头)，伸入采空内的长度不少于5米；灌浆时从工作面上隅角逐架逐管向下隅角方向灌注，每次的灌注

3、到局部出浆时停止，此方法有效降低了支架顶板及后帮部煤体的温度。 3.3顶板走向孔灌浆根据工作面停采线所处的地质构造(断层附近存有大量遗煤)，利用高位钻场向采空区施工顶板走向钻孔(见图4)，终孔位置控制在7787架后大致范围内。采用此方法有效降低了断层附近遗煤的温度，泥浆胶结后形成隔离带，也减少了采空区后部CO向工作面的流入量。 3.4上风巷煤壁边孔注浆在上风巷钻场附近向工作面架顶方向施工注浆钻孔(见图4)，钻孔终孔位置控制在50-86架架顶范围内，钻孔施工完毕后及时与上风巷注浆管路合茬注浆。此方法有效降低了架顶遗煤的温度。 3.5注氮灭火收作前在下顺槽预埋两路注氮管，埋人采空区内的长度应不少于20米为宜，氮气释放口高于底板，与工作面保持平行，并用坚硬的护体加以保护。潘北矿地面注氮站设2台KDSZ-1000型变压吸附制氮机组，每台机组的产氮量为1000m3h，出口压力0.8MPa，注氮站总能力为2000m3h。在采空区出现异常期间，24小时连续向采空区注氮。 3.6控制进风与回风压差该综采面回采初期配风量为1800m3min，随着工作而的推进配风量降至1300m3min，收作刷面期间，为了控制进、回风之间的风压差。减少采空区的漏风，将配风量降至760m3min；采空区出现异常期间，在400回风联巷砌一道调节风窗(见图1)，将配风量降至650m3min。此项措施降低了采空区的漏风量，同时也有助于提高注氮防灭火的效果。 4、总结 (1)当采空区出现发火预兆后，应根据顶板的冒落压实状况、浮煤遗留分布等状况，通过钻孔找出火源点的位置，采取有针对性、切实可行的措施； (2)大倾角综采工作面收作时，收作位置应尽量避免选在地质条件复杂及构造处； (3)顶板走向钻孔及上风巷煤壁边孔应有选择性使用，灌浆时工作面无出水或出水量较小的灌浆孔方可使用。 (4)收作时期，通风系统稳定是非常重要的，漏风会使采空区内的有害气体因压力变化而突然涌人工作面，同时漏风也会降低防灭火期间注氮的效果，控制进、回风压差的措施应慎重。 6

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