综合防灭火技术在封闭采空区CO超限区域的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com 煤矿现代化　２００８年第１期　总第８２期　综合防灭火技术在封闭采空区ＣＯ超限区域的应用　兖矿集团杨村煤矿　唐耀勇　孔令昌董晓东　摘要介绍了综合防灭火技术在杨村煤矿３０５停采线采空区ＣＯ超限区域的应用情况，并结合消除　ＣＯ超限，防止火灾蔓延实施进展情况，进行了分析和总结。　关键词ＣＯ超限打钻注浆束管监测胶体　１概况　顺压力为１０３３．５　ｈＰａ。　（２）闭墙外及北总回风巷ＣＯ分布情况。经现场检查实　杨村煤矿所采厚煤层为３层煤，煤层具有自燃倾向性，自　测。３０７轨顺、３０７皮顺、３０５轨顺闭墙外和北总回风巷均没发　然发火期为３－６个月，属容易自燃煤层；煤尘具有较强的爆炸　现ＣＯ。３０５皮顺闭墙前ＣＯ为５－６　ｐｐｍ。　性，煤尘爆炸指数为４０．６３％；矿井历年瓦斯等级鉴定均为低瓦　（３）闭墙内有害气体情况。经过取样分析，测定结果见表１。　斯矿井，主要采用综采放顶煤开采技术。３０５工作面周围是　根据取样分析说明采空区内存在高温隐患，且高温点在３０５　３０７、３０９工作面老空区。　停采线采空区，采空区存在漏风通道，因工作面接续紧张，３０３　３０５工作面２００６年４月２７日停采撤面，３０５皮顺停采线　轨顺沿空３０５皮顺准备掘进，因３０５采空区出现ＣＯ，经研究　端头处标高为一１８１．５ｍ，３０５轨顺停采线端头处标高为　决定，停止３０３轨顺施工，先处理３０５采空区ＣＯ超限情况０　一１９３ｍ。见图１。　表１采样分析结果　比例　ｌ　５∞　一一一一一！　一堕草鱼…１　一一｛；．…一ｒ…一　］：～～：　地点。　●————、　３煤底扳缱　、“…一＿～～～三说明：ｌｏｄ果－－８１燕■最“ｉ—ｏ’ｎ・嗍一ｉ燕冒青日Ｅ粕２－－４　ｒ门・单位ｔ米　３０５３：￣已结裳　日期：２ｏ０￣￣，￣／］２７Ｂ　．　　１・　Ｉ　：　Ｉ　・　　Ｉ　・ｌ　ｔ　　Ｉ・　ｌ　。　　ｌｔ　ｌ－　－－　Ｉ・－　Ｉ　“Ｉ。：　Ｉ・・Ｉ　－　Ｉ　‘ｌ…Ｉ…ｌ　－一　　Ｉｔ…．Ｉ．・．…Ｉ—　Ｉ．・　ｌ　・　Ｉ　ｔ　ｌ　・ｌ　—ｌ　：　　Ｉ・　１　．　Ｉ　・　Ｉ・　Ｉ　・・　Ｉ　ｈ　ｌ　¨　ｌ　ｔ‘Ｉ　ｕ・　　１ｔｔ　ｌ　ｔ．　｛・ｔ　１．　Ｉ　・・　１　・・　ｌ　…ｌ…Ｉ　…　３灭火措施　｝　．．ｒ…ｒ．　．　…　…　…　…１　【ｌ，＋１＿　Ｊ；Ｉｊ『　３．１均压通风　图１停采线地质剖面图　（１）为减少工作面两端压差，在３０５皮顺皮带机头及联　杨村煤矿３０５工作面于２００６年６月１０日封闭完毕，封　络绕道处分别构筑了调节风门和调节风窗，并拆除３０５皮顺　闭后，于３０５轨顺、皮顺两防火墙之间充填罗克休，于两停采　联络巷风门。　线端头部位充填胶体各５００ｍ　。　（２）１０月１３日１８点之间调整完３０５联络巷通风系统，　２发火经过　对３０５轨顺、皮顺实施均压，经均压３０５轨顺、皮顺密闭墙静　压由原来４８０Ｐａ降至９０Ｐａ。　２００６年１０月１３日上午和下午，通防工区束管色谱检测　均压后，根据取样色谱分析，３０５皮顺密闭内ＣＯ浓度降　系统循环检测报告结果中出现３０５皮顺密闭墙ＣＯ浓度分别　至２０ｐｐｍ，３０５轨顺密闭内ＣＯ浓度为３５００ｐｐｍ，３０７轨顺、皮　为７９６ｐｐｍ和１４１８ｐｐｍ。　顺密闭墙内均无ＣＯ，说明高温点靠近３０５轨顺采空区。　为进一步核实，通防科、通防工区立即进行了现场查看、　３．２封堵漏风通道　测定压力分布并取样分析。　（１）对３０５轨顺、３０５皮顺、３０７轨顺、３０７皮顺密闭墙及　（１）现场压力分布情况。现场用空盒气压计进行测定，经　周围１０ｍ附近的巷道进行喷浆处理，喷浆厚度不小于１００ｍｍ，　测定：３０７轨顺、３０７皮顺和３０５轨顺压力为１０３８．３ｈＰａ，３０５皮　减少了密闭墙及周围巷帮漏风。　（Ｂ／Ｓ）结构，就可很好地解决这些问题。　Ｄｅｌｐｈｉ６．０开发语言和ＡＤＯ数据库访问接口，共同开发前台客　（３）要实现基于Ｃ—Ｓ与Ｂ—Ｓ结构的煤矿网络数据库系　户端应用程序来访问后台数据库服务器；以Ａｓｐ语言来开发　统，需要解决的关键技术包括：①数据库结构的设计及数据关　Ｗｅｂ程序。最终完成基于Ｃｌｉｅｎｔ—Ｓｅｒｖｅｒ和Ｂｒｏｗｓｅ－Ｓｅｒｖｅｒ结构　系的建立；②访问数据库接口的实现；③前端应用程序的开　的煤矿地测网络数据库信息管理系统。　发。　作者简介　（４）在充分考虑系统性能和实际情况的基础上，对开发　温吉洋，男，１９６０年生，大学本科，测量专业，正高级工程　平台与开发语言可以进行如下选择：操作系统选择Ｗｉｎ—　师，现任内蒙古大雁矿业集团公司技术中心主任。　．　ｄｏｗｓ２０００或ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ，数据库服务器安装Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司的　ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２０００作为后台数据库服务器和Ｗｅｂ服务器。使用　（收稿日期：２００７—８—１１）　・】６・　维普资讯 http://www.cqvip.com 煤矿现代化　２００８年第１期　总第８２期　（２）对３０５轨顺、３０５皮顺、３０７轨顺、３０７皮顺密闭墙周　边在距墙体０．５ｍ处，两帮及顶部各施工２个施工钻眼，共计６　个钻眼，压注马丽散封堵巷帮漏风裂隙，共压注马丽散３吨，　进一步降低了漏风通道。　（３）３０５轨顺密闭墙内ＣＯ气体浓度变化，见图３。　／４注胶体灭火　经研究，决定采用从３０５联络巷向３０５采空区打钻孔注　胶体的方法对高温点进行注胶灭火处理和对３０５轨顺、皮顺　停采端头处注胶体封堵漏风通道处理方法。根据钻孔施工进　度，采用钻孔注胶和３０５轨顺、皮顺停采端头注胶交叉进行的　方法。　４．１钻孔布置　根据３０５采空区高温点位置判断，３０５采空区高温点靠近　３０５轨顺区域，决定施工３个钻孔，根据停采线标高３０５皮顺　与３０５轨顺高差为１　１．５ｍ，第一个钻孔首先设在３０５停采线采　空区中部，先从１＃钻孑Ｌ压注黄泥浆，观测气体分析情况，然后　施工２＃、３＃注浆注胶孑Ｌ。３个注胶钻孔均位于封闭区实体煤　中，为隐蔽式注胶灭火钻孑Ｌ，采用２０ｍ封孔方式封孔，除封孔　段其余采用￣７９ｍｍ钻头一次施工到位，透孔点在停采线煤　层顶板以上０～１．０ｍ。　４．２压注黄泥浆及胶体　１０月２０日１＃钻孔施工后，因黄泥浆比胶体流动性大决　定先注黄泥浆，根据设计继续施工２＃钻孔，１０月２３日１＃孔　经压注黄泥浆９００ｍ，后，取样分析３０５轨顺密闭墙内气体情　况：Ｏ２　１３％，ＣＨ４０．５％，Ｃ０２　１．５％，ＣＯ　２６００ｐｐｍ，ＣＯ浓度有所　下降，说明３０５采空区高温点在１＃钻孔与３０５轨顺之间，１０　月２７日２＃孑Ｌ施工完毕（距轨顺端头２０ｍ），１０月２８日～１０　月３０日对２＃孔压注胶体，灌注胶体泥浆４５１　ｍ，，１０月２９日　开始３０５轨顺停采线密闭墙ＣＯ浓度承大幅下降趋势，１０月　３０日经取样分析３０５轨顺ＣＯ浓度为１７７ｐｐｍ，说明高温点得　到控制，决定在２＃孔上部施工３＃注胶孔，１１月１日至３日对　３｝｝孔注黄泥浆９０ｍ　、注胶体６７．５ｍ，。１１月４日经取样分析：　０２　６．２８％，ＣＨ　０．０９％，ＣＯ２　１．３％，ＣＯ　０ｐｐｍ，说明胶体以进入高　温点，并得到控制。　（１）胶体配比：　材料：小苏打　酸氢钠冰）、水玻璃、黄泥浆，配比：黄泥　浆：水玻璃：碳酸氢钠＝２１：３：１（质量比），成胶时间：６０ｓ～１００ｓ。　（２）钻孑Ｌ及注胶情况图，见图２。　图３　３０５轨顺密闭墙内ＣＯ气体浓度变化图　５经验及教训　５．１教训　（１）对复杂条件下大面积采空区防灭火管理认识不足，　没有经验，是造成这次高温点的主要原因。由于３０５采空区紧　Ｉ艋３０７采空区，临３０９采空区，工作面实行无煤柱开采，采空　区连成一片；特别是对３０７轨顺、皮顺闭墙漏风认识不到位，　仅凭感官，进行泥抹、喷浆处理，对周围裂隙发育的程度认识　不足，没有及时采取有效减少漏风措施。　（２）３０５工作面停采封闭后，虽然对３０５联络巷通风系统　调整在２００６年７月的通风安全评估上进行过描述，但当时由　于考虑３０３轨顺掘进没有定性，故未坚持实施，联络巷之间的　风门没有拆除，造成３０７轨顺与３０５轨顺密闭墙之间压差相　对较大，采空区长期存在微风状态。　（３）３０５采空区打钻施工进度较慢，是造成３０５停采线高　温治理相对较为缓慢的又一重要原因，说明打钻队伍的素质　还需进一步提高。　５．２经验　（１）束管监测分析后，采空区气体情况发现ＣＯ浓度异　常，通防科、通防工区立即调查、采取复查措施，反应迅速，符　合把事故消灭于萌芽状态的指导思想。　（２）一旦风流中出现发火征兆，如出现ＣＯ或煤油味等，　要立即分析并探查高温所在位置，不能被假象所蒙蔽，通过认　真分析，这次判断高温点较为准确，为迅速治理奠定了坚实基　础。　（３）利用地面灌浆系统配制胶体泥浆，实现大流量连续注　胶，劳动强度低，井下运输量少，尤其对大面积火区的灭火更显　其优势，能同时控制较大范围（１０～２０ｍ）的火区，也不会造成大　量泄漏。　（４）胶体泥浆在高温区成胶速度加快，渗透性变差。胶体　泥浆从上往下覆盖火源时．成胶速度快，会在火源顶部形成一　层胶体层，影响扑灭胶体层底部的火，杨村煤矿根据火源点位　置的判断，通过调整胶体泥浆成分配比，控制成胶时间，火源　点前期和后期成胶时问的控制，是３０５停采线短时间内灭火　的技术应用。　（５）根据停采线地质实际条件，自然发火常发生在停采　线两端头，煤层顶部，　此采取打钻注浆是停采线灭火的重要　方法。　（收稿日期：２００７—１　１—９）　・１　７・　／