采空区自然发火防治措施有哪些?
(2018-08-21 09:57:29)预防为主一直是采空区火灾防治的基础原则。有效落实预防为主的原则,必须充分借助先进的科学技术,针对采空区自然发火的条件和原因,构建相应的自然发火措施。因此,在具体措施构建上必须涉及开拓、开采、通风各个生产环节。
1、选取正确的开拓及开采工艺
a)新布设的综采作业面,特别是综放作业面,应留设适宜宽度的永久煤柱,一般不得小于30 m;
b)综采作业面为规避相邻采空区的联通,应在一定范围内(通常为3个作业面)留设40 m宽的隔离煤柱;
c)综采作业面进回风巷道选用双巷掘进作业时,应尽量加大联络巷之间的间隔,应不少于55 m;
d)布设综采作业面不得留设辅助切眼等,以尽可能减少采面与采空区的联通巷道,减小漏风;
e)回采作业时,尽量少或不留顶煤。
2、通风系统优化
通风系统设计的合理有效是保障井下生产高效开展的关键所在,在确保相邻采空区实现均压通风的情况下,回采面应尽可能选择下行风通风方式,以降低风流进入采空区的能力。同时应尽可能布设科学合理的通风构筑物,特别是对影响采面通风稳定性的风门,应布设相应的闭锁设备,以保障2个风门不会出现同时开启的可能。此外在通风系统的整体布设上,应尽可能减小通风阻力,并对通风扇设施的布设进行科学分布,实现整体通风压力的均匀有效分布,提升通风质量,保障通风安全。
3、增强采空区密闭
采空区的有效密闭是确保自然发火防治效果的有效途径,其密封位置、封闭时间、密封耗材等均对最终效果有着一定影响。通常而言,密闭漏风的程度同密闭工程两侧风压差及密闭区域风阻息息相关。针对这种情况,必须参照具体工程情况,对密闭材料、区域、墙体厚度、墙体数量等进行确定。同时需注意的是,回采面回采作业过程中,必须及时根据采煤推移,对两侧漏出的联络巷进行及时封堵,避免临近采空区实现贯通漏风。
4、实现快速开采
对于发火期影响的外部因素中,回采面推进速度占据总比例的30%,是影响采空区发火期的核心要素之一。通过提升回采速度,能有效促使采空区氧化自燃区在短时间内转变为窒息区,从而降低浮煤受漏风影响发生氧化的时间,避免发生自燃现象。因此,在综采作业面必须充分贯彻“快采、快撤、快封”的作业原则,将机械化设备的功效全面发挥,最大化提升回采面作业效率,避免为采空区自然发火创造适宜的环境。
5、减少采空区浮煤防止浮煤氧化
应增强对回采面开采线、停采线、进风通道、回风通道的综合管理,开采线处通过强制放顶,确保采空区的冒落严实;在停采线应对后部采空区进行全面清理,做到不遗留浮煤、木料等可燃物品。同时为确保采空区遗留浮煤不会同外界长期接触而发生氧化,应采取钻孔喷洒MEA(乙醇胺)等高分子阻化剂的方法隔绝采空区浮煤与空气的接触。
6、增强采空区自然发火预测预警
对采空区浮煤自燃进行有效的前期预警预报,是避免火灾发生或扩大,引起重大伤亡的有效措施。现阶段,针对采空区早期煤炭自燃预测的主要方法有:
a)人工色谱分析法;
b)束管监测法;
c)人工现场监测法;
d)安全监测系统。
而针对采空区遗煤自燃早期预测预警的关注焦点主要有:
a)CO浓度变化;
b)煤焦油味与发火间隔;
c)瓦斯浓度变化;
d)采空区温度变化。
7、普瑞特防灭火技术
徐州吉安矿业科技有限公司研发的普瑞特防灭火技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。