0 引言
目前國(guó)內(nèi)綜采放頂煤工藝存在一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題,即工作面和采空區(qū)的防火問(wèn)題。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn),采用向采空區(qū)注氮?dú)獾姆椒ㄊ蔷C采放頂煤工作面防火的主要技術(shù)措施之一。下面筆者結(jié)合如何向綜采工作面采空區(qū)注氮防火談點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),以供行探討:
1 綜采放頂煤防火的特點(diǎn)
1.1 采空區(qū)上部一旦發(fā)火難以接近不易處理,并且可隨放頂煤向下滑落而蔓延。
1.2 采空區(qū)的“兩道”自燃發(fā)火隱患突出。綜采放頂煤殘留在采空區(qū)內(nèi)的浮煤多;特別是靠“兩道”側(cè)及兩放煤口間的三角煤丟失嚴(yán)重,丟煤也相對(duì)集中。
1.3 煤層開(kāi)采厚度大,煤層生產(chǎn)能力高,又增加了放頂工序,工作面推進(jìn)速度緩慢。采空區(qū)浮煤與空氣接觸時(shí)間長(zhǎng),易于氧化積熱自燃。
1.4 隨著采高增加,采空區(qū)空間增大,頂板冒后堆積厚度高,且頂、底板丟煤,采用常規(guī)的灌漿方法難以處理。
1.5 瓦斯釋放強(qiáng)度有所增加。綜采放頂煤由于上方煤體被整體破壞,瓦斯釋放強(qiáng)度增大,并且瓦斯將伴隨煤流由支架上方漏向工作面,通風(fēng)效果不如普通綜采。
2 采空區(qū)注氮防火的機(jī)理和作用
2.1 消除瓦斯爆炸危險(xiǎn)。
2.2 溫度較低的氮?dú)饬魅氩煽諈^(qū),能對(duì)周?chē)鷩鷰r和氧化發(fā)熱的煤炭起到吸熱和降低溫度的作用。
2.3 使采空區(qū)呈現(xiàn)正壓狀態(tài),致使新鮮空氣難以流入采空區(qū)內(nèi)。
2.4 采空區(qū)空氣中氧含量減少,氮?dú)夂吭黾?,形成窒息性氣體,達(dá)到阻止煤炭自燃的作用。
3 工作面概況
II863工作面位于II86采區(qū)二階段,上鄰尚未開(kāi)采的II861工作面,下鄰II865工作面采空區(qū),南以東大巷煤柱為界,北鄰II861回風(fēng)聯(lián)巷。工作面走向長(zhǎng)692米;傾斜寬123米;傾角130;煤層厚度平均8.5米,自然發(fā)火期為1-3個(gè)月左右。工作面采用綜采放頂煤回采。
4 注氮系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 注氮管路布置在II86運(yùn)輸上山上口新鮮風(fēng)流中安裝移動(dòng)式制氮機(jī),取其氮源。將其生產(chǎn)出的氮?dú)饨?jīng)敷設(shè)的管路直接輸送到采空區(qū)。敷設(shè)路線(xiàn):II86運(yùn)輸上山→II863集中巷→II863機(jī)巷(見(jiàn)上附圖)