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摘 要:本文以祁东煤矿煤矿7135综采工作面为例,围绕采煤工作过断层期间防灭火材料史达夫应用进行了研究和分析,该工作面从断层附近施工钻孔向断层灌注史达夫,利用史达夫制成的浆液对其进行充填覆盖。结果发现,通过应用史达夫防灭火剂,气体分析指标良好,取得了很好的应用效果,具有良好的实际价值和应用意义。
关键词:采煤工作过断层;防火材料;史达夫
一、工作面概述
本研究项目位于祁东煤矿煤矿7135综采工作面,该工作面正常回采期间风量为1580m3/min;工作面回采期间采用调节供风量大小等方法将该工作面上隅角瓦斯含量控制在0.5%以下,回风瓦斯含量控制在0.3%以下并严格执行各项措施。根据对71煤层原煤进行自燃发火鉴定,发火期为96天。工作面采用回风流CO监测、抽放管内CO浓度分析、气体监测,工作面和上隅角CO及温度检测,留巷防火观察孔、东翼2#底抽巷透7135工作面采空区观察孔、以及束管监测系统进行火灾预测预报,并通过地面灌浆站灌注黃泥将的方式对综采工作面采区进行预防性注浆。由于工作面处于DF7断层处邻近7137工作面遗留煤柱又遇到工作面切眼进入2#坑透异常区,工作面4-13、32-46架片帮,工作面推进缓慢。截止2018年11月15日,该面机巷剩余177.4m,风巷剩余173.9m.通过检测和取样分析后,CO等有害气体和温度都在显著上升,预防性灌浆不能有效解决采空区遗煤自然发火问题,防灭火压力变大。为了避免在回采期间出现高温点、气体异常区,故引用史达夫无机防灭火剂提高工作面防灭火效果。
二、防灭火材料史达夫应用技术
使用史达夫无机防灭火剂对祁东煤矿煤矿7135工作面DF7断层附近范围防灭火处理,在防灭火材料史达夫应用的过程中,使用位置只采用史达夫无机防灭火剂以便于其他防灭火材料进行效果比较。
防灭火材料史达夫的使用步骤如下:首先,在相应的工作地点预先安置好制浆罐,然后利用风动搅拌器将防灭火材料史达夫与水在制浆罐中进行混合和搅拌,其中,水和史达夫(STF)的质量配比为水:STF-1=18:1左右,最后将制好的浆液通过注浆泵灌注到工作面DF7断层附近。
三、应用优势和应用效果
史达夫无机防灭火剂产品的应用过程中主要优势有三点,一是该产品与静压水按比例混合搅拌后的浆液,操作起来十分简便,易于施工人员快速掌握;二是史达夫产品制浆时间短、浆液不分层,不沉淀;三是制浆过程中不发生化学反应,不产生热量,无异味,无腐蚀,浆液在使用过程中特性稳定。
工作人员将浆液通过透采空区钻孔灌注到采空区,对采空区范围内的煤岩体进行充填覆盖,在采空区形成一道浆液包裹的帷幕。在灌注过程中对采空区抽放管路的CO有害气体进行检测分析,发现CO呈现下降趋势,从开始的107ppm高点逐步降低,最终气体稳定在0ppm,充分表明史达夫浆液能对采空区形成的大小裂隙进行有效的覆盖包裹,并对煤体起到保湿作用,防止温度上升,确保了工作面防火安全。(下图为工作面防火观测孔实验分析图)。
四、总结
本煤矿采空区共使用史达夫防灭火材料41吨,通过现场使用观测分析,该产品制成浆后显胶体状,静止状态下浆液显果冻状,在一定外力趋势下,具有优良的流动性、渗透性及悬浮稳定性。灌注后能够很好的堵塞漏风,在采空区灌注后快速形成的帷幕,减少了采空区煤体氧化速度,延长了煤的自燃发火周期,完全能够达到工作面回撤的防灭火要求,为采空区遗煤自燃防火治理提供了很大的帮助,值得同行业人士借鉴。
作者简介:
罗虎(1980—),男,汉族,安徽淮北人,本科,毕业于安徽理工大学采矿工程,通风技术员,现就职于皖北煤电集团公司祁东煤矿。
关键词:采煤工作过断层;防火材料;史达夫
一、工作面概述
本研究项目位于祁东煤矿煤矿7135综采工作面,该工作面正常回采期间风量为1580m3/min;工作面回采期间采用调节供风量大小等方法将该工作面上隅角瓦斯含量控制在0.5%以下,回风瓦斯含量控制在0.3%以下并严格执行各项措施。根据对71煤层原煤进行自燃发火鉴定,发火期为96天。工作面采用回风流CO监测、抽放管内CO浓度分析、气体监测,工作面和上隅角CO及温度检测,留巷防火观察孔、东翼2#底抽巷透7135工作面采空区观察孔、以及束管监测系统进行火灾预测预报,并通过地面灌浆站灌注黃泥将的方式对综采工作面采区进行预防性注浆。由于工作面处于DF7断层处邻近7137工作面遗留煤柱又遇到工作面切眼进入2#坑透异常区,工作面4-13、32-46架片帮,工作面推进缓慢。截止2018年11月15日,该面机巷剩余177.4m,风巷剩余173.9m.通过检测和取样分析后,CO等有害气体和温度都在显著上升,预防性灌浆不能有效解决采空区遗煤自然发火问题,防灭火压力变大。为了避免在回采期间出现高温点、气体异常区,故引用史达夫无机防灭火剂提高工作面防灭火效果。
二、防灭火材料史达夫应用技术
使用史达夫无机防灭火剂对祁东煤矿煤矿7135工作面DF7断层附近范围防灭火处理,在防灭火材料史达夫应用的过程中,使用位置只采用史达夫无机防灭火剂以便于其他防灭火材料进行效果比较。
防灭火材料史达夫的使用步骤如下:首先,在相应的工作地点预先安置好制浆罐,然后利用风动搅拌器将防灭火材料史达夫与水在制浆罐中进行混合和搅拌,其中,水和史达夫(STF)的质量配比为水:STF-1=18:1左右,最后将制好的浆液通过注浆泵灌注到工作面DF7断层附近。
三、应用优势和应用效果
史达夫无机防灭火剂产品的应用过程中主要优势有三点,一是该产品与静压水按比例混合搅拌后的浆液,操作起来十分简便,易于施工人员快速掌握;二是史达夫产品制浆时间短、浆液不分层,不沉淀;三是制浆过程中不发生化学反应,不产生热量,无异味,无腐蚀,浆液在使用过程中特性稳定。
工作人员将浆液通过透采空区钻孔灌注到采空区,对采空区范围内的煤岩体进行充填覆盖,在采空区形成一道浆液包裹的帷幕。在灌注过程中对采空区抽放管路的CO有害气体进行检测分析,发现CO呈现下降趋势,从开始的107ppm高点逐步降低,最终气体稳定在0ppm,充分表明史达夫浆液能对采空区形成的大小裂隙进行有效的覆盖包裹,并对煤体起到保湿作用,防止温度上升,确保了工作面防火安全。(下图为工作面防火观测孔实验分析图)。
四、总结
本煤矿采空区共使用史达夫防灭火材料41吨,通过现场使用观测分析,该产品制成浆后显胶体状,静止状态下浆液显果冻状,在一定外力趋势下,具有优良的流动性、渗透性及悬浮稳定性。灌注后能够很好的堵塞漏风,在采空区灌注后快速形成的帷幕,减少了采空区煤体氧化速度,延长了煤的自燃发火周期,完全能够达到工作面回撤的防灭火要求,为采空区遗煤自燃防火治理提供了很大的帮助,值得同行业人士借鉴。
作者简介:
罗虎(1980—),男,汉族,安徽淮北人,本科,毕业于安徽理工大学采矿工程,通风技术员,现就职于皖北煤电集团公司祁东煤矿。