煤層自燃綜合整治的應用
前言：本站為你精心整理了煤層自燃綜合整治的應用范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。
發火位置分析依據煤自然發火條件、工作面推進速度（10月中旬至12月25日僅推進約50m）、采空區丟煤情況、采空區漏風供氧環境，注馬麗散加固煤體以及對風巷側采空區處理后，未能有效遏制CO濃度上升趨勢等因素綜合分析，采空區最有可能的發火位置在機巷側采空區丟煤帶內靠近機巷外幫的區域內［1－3］。
發火程度分析采空區封閉前，CO體積分數最高達到1．72％，但C2H4體積分數僅為1．6×10－5，且封閉后，采空區CO體積分數很快上升至6．8％，表明采空區高溫點溫度超過200℃，但尚未發展到明火階段［2～6］。
采空區自燃隱患治理措施
根據礦井實際情況和高溫隱患治理的緊迫性，依據可能發火位置分析，以及高溫隱患現狀分析，確定了10414綜采工作面高溫隱患治理總體思路為“控漏風、降氧氣、消高溫、防復燃”［7－9］。從2012年1月9日工作面封閉后至2012年2月12日，采用注N2、注液態CO2、閉墻堵漏、底板風抽巷噴注漿堵漏、底板機抽巷打鉆注膠等綜合治理措施，對自燃隱患區域進行治理。
1控漏風
通過調整通風設施，使10414工作面風巷封閉處于最大負壓側，風巷底抽巷處于次大負壓側，機巷底抽巷處于相對平衡狀態，機巷封閉處于相對正壓側。關閉向風巷封閉墻外壓風的風機，拆除七區段回風道的增阻設施并用軟管連接風巷封閉墻上預留的抽排管路至東翼總回風巷，使10414風巷封閉墻處于最大負壓側，機巷封閉處于相對正壓側；將風巷封閉墻上的2個觀測孔用束管引至2道風門外，并在風巷封閉外新設1個測點，用束管引至2道風門外；拆除10414底板風抽巷外段安設的2組風門，使該巷道處于次大負壓側。拆除底板機抽巷外段安設的風門使該巷道處于相對平衡狀態，對底板機抽巷和風抽巷進行噴漿堵漏及鉆場封閉。
2降氧氣
通過機巷封閉墻的措施孔注N2，使用機巷底抽巷向采空區施工的鉆孔注液態CO2降低封閉區域內的O2濃度。通過機、風巷封閉墻預留的措施孔向封閉空間內注N2降O2，該措施結束后向封閉空間內每天連續注N2，共注入N2129萬m3。利用機、風巷封閉墻預留的措施孔及機巷底板抽采巷施工的鉆孔向封閉空間內注液態CO2降O2，該措施結束后向封閉空間內共注液態CO2約400t。
3消高溫
在機巷底抽巷內向機巷側采空區丟煤帶施工網狀密集鉆孔，灌注降溫效果好、現場操作簡單、速度快的液態CO2和高分子膠體滅火材料降溫。在機巷底抽巷內向機巷側采空區丟煤帶施工網狀密集鉆孔，并向網狀鉆孔內灌注液態CO2和高分子膠體降溫。在10414機抽巷設計并施工了5組共31個鉆孔（鉆孔布置見圖1），向采空區注液態CO2共計約70t，注膠體約3000m3（高分子膠體滅火劑約35t）。
4防復燃
在機巷底抽巷內向機巷側架后5～10m內施工鉆孔，灌注高分子膠體封堵采空區進風端頭；在風巷底抽巷內向風巷側架后5～10m內施工鉆孔，灌注高分子膠體封堵采空區回風端頭。在機巷底抽巷內向機巷側架后5～10m施工2組共6個鉆孔（鉆布置見圖1），灌注高分子膠體約500m3（高分子膠體滅火劑約5t）封堵采空區進風端頭，大幅度降低工作面啟封后采空區的漏風量。在風巷底抽巷內向風巷側架后5～10m施工2組共7個鉆孔（鉆孔布置見圖2），灌注高分子膠體約500m3（高分子膠體滅火劑約5t）封堵采空區回風端頭，大幅度降低工作面啟封后采空區的漏風量。
效果分析
通過采取上述綜合措施，向封閉區域內壓注液態CO2共計470t、注入N2129萬m3、注入高分子膠體45t。在治理期間為連續觀察封閉區域內CO、CO2、CH4、O2濃度變化情況，采取每班人工采樣化驗，實時掌握治理過程中封閉區域內的氣體濃度、溫度等參數變化情況，為下一步治理提供了真實有效的基礎依據。
1風巷密閉氣體參數變化分析
10414風巷封閉墻出風，墻內O2體積分數低于3％，自燃隱患封閉區域內CO體積分數小于1．0×10－5，無C2H4、C2H2；墻內溫度23℃左右，與原始地溫相同（10414機、風巷封閉墻不出水，故無法測定水溫）。
2機巷密閉氣體參數變化分析
機巷底板抽采巷鉆孔內O2體積分數小于3％，CO體積分數基本穩定且小于1．0×10－5，個別鉆孔CO來源于機巷密閉和鉆孔壓注的CO2內含有的CO。連續監測底板機抽巷11＃鉆場放水孔出水溫度在26℃左右，與原始出水溫度相同。機巷密閉墻內CO體積分數基本穩定小于1．0×10－5，且無C2H4、C2H2等氣體。10414工作面的氣體參數檢測表明：采取治理措施后，封閉區內的O2體積分數很快降至5％以下，CO氣體體積分數迅速降至1．0×10－5以下，2012年1月26日以后，自燃隱患封閉區域內的氣體成分基本趨于穩定，自燃高溫隱患區已得到有效治理，為順利啟封該工作面創造了有利條件。
結語
楊柳煤礦10414綜采工作面采取以控漏風、降氧氣、消高溫、防復燃為主的綜合防治煤層自燃技術，有效地解決了采空區煤層自燃隱患問題。該工作面采取綜合治理措施不到40d，就于2012年2月20日順利啟封并恢復了正常生產，且消除了10414工作面煤層自燃隱患。
作者：李仲科李仲單位：淮北礦業（集團）有限責任公畢節職業技術學
