综采放顶煤无煤柱开采自燃预防技术

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1、综采放顶煤无煤柱开采自燃预防技术摘要：分析了综采放顶煤工作面无煤柱开采自然发火的特点与规律，结合综采放顶煤工作面实际条件和各种防灭火技术的特点，以灌浆、注胶防灭火技术为主要手段，因地制宜，合理地运用堵漏、均压、灌浆、注胶对综采放顶煤工作面煤层火灾进行防治。关键词：综采放顶煤工作面无煤柱开采自燃特点及规律自燃预防技术0引言综采放顶煤无煤柱开采技术，由于不留煤柱、工作面推进速度快，提高了采区资源回收率，经济效益明显提高。但由于在巷道沿空侧采空区有一条约10m宽，数米高的松散浮煤带；顺槽沿空侧有相邻区段遗留的大量松散煤体，该煤体因受相邻区段开采影响已部分氧化升温

2、；沿空侧空隙率大，易于形成较强的漏风等特点，使沿空巷道和相邻采空区更易发生自燃火灾。1综采放顶煤采用无煤柱综放开采技术导致矿井在实际生产过程中出现工作面一侧或二侧与采空区相邻，而相邻采空区的遗煤在其回采过程中已经与氧接触过，发生了氧化，煤体温度有一定程度的上升，自燃性增强，从而在新顺槽服务期间增加了发生煤层自燃的可能性。再加上顺槽沿煤层底板和邻近采空区边缘掘进，服务时间长，导致了工作面顺槽巷道煤巷自燃火灾发生频率增加。尤其是综放面无煤开采技术形成的“孤岛”工作面，两道顺槽顶煤和相邻区段采空区浮煤更易发生自燃，且一旦形成自燃（或高温区）将更加难以治理。2易燃

3、煤层无煤柱开采自然发火的规律2.1综放工作面开采线、停采线自然发火比较严重原因是由于工作面的开切眼断面大，受矿压影响采空区顶板易压裂破碎，空隙大且多，造成漏风供氧；停采前20～30m左右，工作面不放顶煤，采空区遗煤多；若不能及时撤面、封闭，自燃危险性会进一步增加。2.2回采期间采空区二道存在自然发火威胁从采空区浮煤分布情况看，两端头支架处顶煤回收率低，遗煤多且松散堆积，两巷由于自然风压影响微量风流从进风侧隅角扩散渗漏至回风侧隅角，由于通风阻力加大，风流小，而经过长时间氧化聚热不能被吹散带走，进入采空区后，使采空区二道遗煤温度有可能较高，就可能发生采空区遗煤

4、自燃。2.3采空区“三带”动态移动影响采空区存在散热带、自燃带和窒熄带三带，三带范围受综放面回采率、漏风量、顶板垮落压实程度、工作面风压和推进速度等综合因素影响；随着工作面不断推进，采空区三带也随之前移。2.4采空区自燃高温区域范围不易确定综放工作面采空区遗煤多，氧化生热，温度上升，一旦自燃，采空区蓄存了大量热能，造成周围煤（岩）体的温度亦相当高，采空区风分布及规律复杂，因此，高温范围大且不易确定，很难准确判断出采空区高温区域。2.5采空区自燃火灾灭火难度大无煤柱开采的采空区漏风开放、空间范围广、火源较为隐蔽；因此，一旦出现自然发火，很难准确的采取有效措施

5、进行治理，火区治理工作存在盲目性和滞后性。3综采放顶煤工作面自燃预防的重点及难点3.1巷道掘进时期的防灭火重点3.1.1巷道高冒区、顶部离层区和破碎区、地质破坏区（如断层带）。3.1.2巷道经过相邻工作面采空区的废弃巷道。3.1.3相邻工作面开切眼、停采线或硐室。3.1.4巷道变坡破碎区。3.2综放面回采时的防灭火重点3.2.1综采放顶煤工作面开采线和停采线处：采空区遗煤较厚，顶板垮落后块状大，压实程度低，存在漏风通道，自燃危险性高。3.2.2邻近综采放顶煤工作面采空区区域：邻近综采放顶煤工作面开采时，在采空区两道留有约10m宽，数米高的松散浮煤带，该煤体

6、已部分氧化升温，综采放顶煤工作面无煤柱开采的顺槽与邻近采空区侧易于形成漏风，使邻近采空区自然发火的可能性大幅度增加。3.2.3进风侧采空区：由于工作面顺槽不放顶煤，在采空区遗留了大量浮煤，且工作面进风端头是采空区的主要漏风通道，氧气浓度较高，氧化带宽度大，浮煤在采空区内的氧化时间长。3.2.4回风侧采空区的封堵：回风隅角是工作面负压最大的地点，回风顺槽进入采空区很长一段距离后不跨落，造成负压对采空区深部的作用力较大，浮煤进入窒息带的时间延长；且由于回顺长期不跨落，给采空区及时灌浆和注胶造成了困难。4巷道掘进期间的防火4.1巷道高冒区、顶板离层区和破碎区防火

7、4.1.1加强巷道支护，对巷道表面喷涂堵漏巷道冒顶后20天以内对巷道表面进行喷涂，厚度为50~100mm；采用喷涂材料为水泥砂浆。4.1.2对巷道高冒区充填粉煤灰凝胶，相邻侧采空区充填复合胶体向巷道顶部和沿空侧施工2寸注胶钻孔。4.2相邻工作面开切眼和停采线防火4.2.1掘进过程中，加强相邻工作面开切眼和停采线处的巷道支护，对巷道表面采取喷涂堵漏措施。4.2.2向相邻工作面开切眼或停采线前后共30m的采空区范围内施工钻孔压注复合胶体。4.3在相邻工作面采空区建立复合胶体隔离带顺槽掘进撤除后，采取向相邻采空区施工钻孔压注复合胶体方法建立复合胶体隔离段，降低相

8、邻采空区的漏风量和漏风深度，防止相邻采空区大范围的松散煤体连成一片