??????? 圖2開區(qū)均壓工作面布置方式
??????? (三)閉區(qū)均壓
??????? 在有可能發(fā)生煤炭自燃而已封閉的區(qū)域采取均壓措施可以防止火災(zāi)的發(fā)生,在已經(jīng)因火災(zāi)而封閉了的區(qū)域采取均壓措施可以加速火區(qū)的熄滅。前者稱閉區(qū)均壓防火,后者稱閉區(qū)均壓滅火。
??????? 1、閉區(qū)均壓原理
??????? 據(jù)考查,封閉內(nèi)風流的流動屬于層流狀態(tài)。層流狀態(tài)下風流流動的阻力定律如下:h=R*Q
??????? 式中:h層流流動時的阻力,Pa;Q封閉區(qū)的層流風阻,N*s/m5;Q通過封閉區(qū)的漏風量,m3/s;上式表達了封閉區(qū)域的風壓、風量與風阻的相互關(guān)系,而且用于分析均壓效果,故
??????? 稱閉區(qū)均壓特性曲線圖。
??????? 2、閉區(qū)均壓措施
??????? 1.并聯(lián)風路與調(diào)節(jié)風門聯(lián)合均壓。封閉區(qū)風口、進風口兩點的壓差過大,,所以漏風嚴重,以致有自然發(fā)火的危險。為了控制漏風采取了兩項措施:一是同時增加工作面風運道封閉區(qū)封閉區(qū)的壓力;而是同時降低工作面風運道封閉區(qū)封閉區(qū)的均壓技術(shù)在礦井防火中的應(yīng)用(開灤錢家營礦業(yè)分公司河北唐山063301),降低進風口壓力。這樣進回風口兩點壓差顯著減少,漏風量降低,自然發(fā)火危險得到消除。如果封閉區(qū)內(nèi)原來存在火源,也會加速熄滅。
??????? 2.調(diào)壓風機與調(diào)節(jié)風門聯(lián)合均壓。啟動風機后,再根據(jù)需要調(diào)節(jié)窗口的大小,以消除原來防火墻內(nèi)外的壓差,從而阻止漏風。防火墻內(nèi)外壓力的均衡可由安設(shè)于調(diào)節(jié)風門外的U形水柱計顯示。這種均壓方法對已封閉的火區(qū),限于條件無其它更好的方法時方可考慮使用;對于用之防火要慎重。風機長期運行消耗電能,經(jīng)濟上很不合理。另外,一旦發(fā)生故障,風機停止運行,均壓作用消失,防火作用得不到保證。
??????? 3.連通管均壓。在可能發(fā)生在煤炭自燃的封閉區(qū)的回風側(cè)密閉墻處面,再加筑一道密閉墻,然后穿過外部密閉墻安設(shè)管路,直通地面。在管路出口安有調(diào)節(jié)閥門,使其阻力與進風區(qū)段的阻力相等。則封閉區(qū)的進回風兩端的壓能相等而漏風消失。
??????? 四、均壓技術(shù)的應(yīng)用
??????? (一)工作面概況
??????? 開灤錢家營礦業(yè)分公司1127工作面是第一個跨上山、跨區(qū)域回采的工作面,回采期為15個月,而12s-1煤層自燃發(fā)火期為12個月,回采期超過該工作面自燃發(fā)火期,具有自然發(fā)火隱患,同時上賦1196工作面已回采完畢。工作面布置圖見圖3。一采五中20032001付采五中1127采面3圖 1127作面工調(diào)整前通風系統(tǒng)示意圖
??????? 1、工作面位置:該工作面位于-450水平1~3采區(qū)十二煤層。
??????? 2、采面走向長度:上風道1886m,下運道1940m。
??????? 3、采面傾斜長度:平均149m。
??????? 4、工作面掘進施工情況
??????? 1.一采側(cè)工作面掘進:風道自2002年10月16日開始掘進,運道自2002年11月8日開口掘進。
??????? 2.三采向輔采側(cè)掘進:工作面風道自2003年1月7日開始掘進,于2003年3月1日
??????? 與輔采側(cè)貫通;運道自2003年1月9日開始掘進,于2003年3月30日與輔采側(cè)貫通;切眼自2003年2月27日由風道開口掘進,2003年3月15日與運道貫通。
??????? 5、1127工作面自2003年5月17日正式回采。于2003年12跨過輔采區(qū)回采。
??????? (二)煤層自燃發(fā)火防治
??????? 1、回采初期煤層自燃發(fā)火防治
??????? 1.準備工作
??????? (1)十二煤層自燃發(fā)火期為12個月,1127工作面回采期預(yù)計為15個月,要求對工作面防火管理更加嚴格,制定了相應(yīng)的安全技術(shù)措施的同時,加大了該區(qū)域的火檢檢查密度,由原來每周檢查三次改為每周四次.
??????? (2)對運道尾巷和風道尾巷使用磚灰材料及時的進行了永久性封閉,切眼繞道采用編織袋裝煤矸粉碼垛的方法封閉。
??????? (三)工作面回采前,由風道維護尾巷向切眼埋設(shè)了55米直徑為108毫米注漿管路,準備在工作面推進100米(運道推過最低點)后,開始對采空區(qū)注漿。
??????? 2.回采初期工作面發(fā)火隱患的產(chǎn)生與排除
??????? (1)工作面運道尾巷閉在7月22日的火檢檢查中發(fā)現(xiàn)CO氣體,閉氣體含量為:CH4
??????? ﹕0.9%,、CO2﹕0.5%、CO﹕0.0007%、O2﹕20%、空氣溫度25℃。
??????? (2)7月23日六點班,對輔采、三采區(qū)進行通風系統(tǒng)調(diào)整,從而進行采區(qū)間均壓措施。其目的在于通過提高三采區(qū)壓力,降低付采區(qū)的壓力,從而達到減小付采與三采間的壓差,使工作面向采空區(qū)的漏風量減小。這樣可以減少1127切眼的供氧量。其設(shè)施布
??????? 置圖祥見圖3。
??????? 3.效果
??????? 通過采取均壓措施,運道尾巷閉內(nèi)CO氣體含量呈現(xiàn)逐漸下降趨勢,治理效果明顯。經(jīng)過50多天的治理工作,到9月10日,1127工作面運道尾巷閉內(nèi)CO氣體消失,通過2個月的
??????? 觀察,沒有再次出現(xiàn)CO氣體。
??????? 2、跨上山回采后煤層自燃發(fā)火防治
??????? 1.跨上山回采前準備工作
??????? 在該工作面跨付采12s上山回采前進行通風系統(tǒng)調(diào)整,由原來的付采回風改為一采回風。調(diào)整前通風系統(tǒng):付井→一采12s上山→1127運道→1127采面→1127風道→付采12s→付采五中軌斜→付采風橋→1102軌道山→-300水平回風巷→東風井→地面調(diào)整后通風系統(tǒng):1127工作面跨過輔采12s邊眼時,該工作面通風方式改為下行風,工作面風流方向見圖4。即新風地面--450大巷一采12s邊眼進風-1127風道-工作面乏風1127運道-一采12s上山-一采五中軌斜-1101回風上山--300回風巷-東風井-地面20012003一采五中采面2圖 1127作面工調(diào)整后通風系統(tǒng)示意圖壓力調(diào)整后采區(qū)壓力分布及有害氣體的均發(fā)生明顯的變化,具體數(shù)據(jù)詳見表2表2采區(qū)壓力分布及有害氣體濃度變化表
??????? (三)1127回采結(jié)束后煤層自燃發(fā)火防治
??????? 1127回采結(jié)束后,一采、輔采、三采區(qū)12s所有密閉注漿,將該工作面采空區(qū)所涉及
??????? 到的范圍全部封閉。同時注意該工作面采空區(qū)所涉及到的范圍密閉檢查。
??????? 五、綜合效果
??????? 通過采取以上措施,消除礦井自燃煤層發(fā)火隱患,確保礦井安全生產(chǎn),同時為該區(qū)域人員的生產(chǎn)活動創(chuàng)造了有利環(huán)境,確保了礦井各工作面順利完成公司生產(chǎn)安排的生產(chǎn)任務(wù),為礦井創(chuàng)造效益35萬多元。
??????? 六、結(jié)論
??????? 礦井內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生,往往伴有一個蘊育的過程,根據(jù)煤層自燃發(fā)火預(yù)兆能夠早期予以發(fā)現(xiàn)。但貨源隱蔽,經(jīng)常發(fā)生在人們難以進入的采空區(qū)或煤柱內(nèi),要想準確的找到貨源的位置確非易事。因此,難以撲滅,以至火災(zāi)可以持續(xù)數(shù)月、數(shù)年、甚至數(shù)十年之久。有時燃燒的范圍逐漸蔓延擴大,燒毀大量煤炭,凍結(jié)大量資源。因此,礦井內(nèi)因火災(zāi)重在早發(fā)現(xiàn)、在預(yù)防、早治理。
???????
???????