16-浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究

16-浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究
16-浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究

浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究

郑忠亚

1,2,3

,桑聪

1,2,3

,姚海飞1,2,3,吴海军1,2,3,徐长富1,2,3,刘彦青1,

2,3

(1.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京100013; 2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室

(煤炭科学研究总院),北京100013; 3.北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京100013)

[摘要]为了解决元宝湾煤矿浅埋藏煤层火区下开采采空区自然发火有毒有害气体涌出和回

风隅角低氧问题,提出了风机-风窗联合均压防灭火技术,测定6105工作面在额定风量1200m 3

/min

时的通风阻力约194 202Pa ,采用2组4台2?45kW 局部通风机(两用两备)向工作面供风,通过减小调节风窗面积来提高工作面压力。结果表明:6105工作面均压防灭火系统启动后,工作面风量为1220m 3/min 时,通过风窗调节,地表至6105工作面的通风阻力降为0Pa ,处于平衡状态,回风隅角CH 4,CO 气体浓度均为0,O 2和CO 2气体均维持在安全浓度范围之内,证明均压系统起到了较好的效果。

[关键词]浅埋藏煤层;有毒有害气体涌出;工作面低氧;风机-风窗联合均压防灭火技术;

采空区自然发火

[中图分类号]TD75

[文献标识码]A

[文章编号]1006-6225(2018)01-0073-05Study of Voltage Sharing Fire Preventing and Extinguishing under Fire Area Mining in Shallow

ZHENG Zhong-ya 1,2,3,SANG Cong 1,2,3,YAO Hai-fei 1,2,3,WU Hai-jun 1,2,3,XU Chang-fu 1,2,3,LIU Yan-qing 1,

2,3

(1.Mine Safety Technology Branch of China Coal Research Institute ,Beijing 100013,China ;

2.Coal Resource High Efficient Mining &Clean Utilization State Key Laboratory (China Coal Research Institute ),Beijing 100013,China ;

3.Beijing Coal Mine Safety Engineering Technology Research Center ,Beijing 100013,China )

Abstract :In order to solve the problems that gob spontaneous combustion hazardous gas emission and hypoxia in return airway corner ,which mining under fire area in shallow of Yuanbaowan coal mine ,and then ventilator-windscreen unite voltage sharing fire preventing and extinguishing technology was put forward ,ventilation resistance was about 194 202Pa of 6105working face as nominal air delivery was 1200m 3/min ,so two groups four local fans were used to ventilation to working face ,working face pressure was improved according decreased adjust wind screen area.The results showed that voltage sharing fire preventing and extinguishing system booting in 6105working face ,when working face air volume was 1220m 3/min ,ventilation resistance from surface to 6105working face decreased to 0MPa by adjusting wind screen ,it was in equilibrium state ,CH 4,CO density in air return corner all was 0,O 2and CO 2were all within safety density scope ,it proved the results was good.

Key words :coal seam in shallow ;hazardous gas emission ,hypoxia in working face ;ventilator-windscreen unite voltage sharing fire preventing and extinguishing ;gob spontaneous combustion

[收稿日期]2017-11-14

[DOI ]10.13532/https://www.360docs.net/doc/6912139572.html,11-3677/td.2018.01.018[基金项目]国家国际科技合作专项(2015DFR70900);煤科院基础基金:矿井分布式光纤测温系统关键技术研究(2014JC06);集团青年

基金项目:多元硫化物对煤自然发火规律影响研究(2016QN002)

[作者简介]郑忠亚(1986-),男,河南新乡人,助理研究员,硕士,国家安全评价师,从事煤矿通风防灭火等矿山安全研究工作。[引用格式]郑忠亚,桑聪,姚海飞,等.浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究[J ].煤矿开采,2018,23(1):73-77.

中煤集团山西华昱能源有限公司元宝湾矿设计

生产能力0.9Mt /a ,主要可采煤层3号、4号、6号、9号、11号。其中大部分3号和4号煤层被以房柱(或巷采)方式进行破坏性开采,形成大量老空区。4号煤层埋深约140 145m ,6号煤层埋深约167 171m 。井田东南部的4号煤层406采区

出现火区,面积约25480m 2

。2014年矿方曾对火区进行探测和治理,钻孔内温度最高达1040?,CO

浓度最高达4570?10-6

。2017年,再次对火区进行监测和治理,通过对施工的70个见采空区钻孔进

行观测,钻孔最高温度516?,温度大于50?的钻孔共有58个。由于4号煤层小窑采空区及废弃巷道相互串通,煤自燃产生的CO 等有毒有害气体大量扩散,威胁矿井工作面生产。

元宝湾煤矿正在生产工作面为6号煤层6105综采面,工作面倾斜长度932m ,回采长度876m ,走向宽度240m ,煤层倾角平均4?,煤层厚度平均3.5m ,工作面采用综合机械化回采工艺,采用“U ”型抽出式负压通风方式。6105工作面切眼与406火区水平距离约100m ,6号与4号煤层层间距

3

7第23卷第1期(总第140期)

2018年2月煤矿开采

COAL MINING TECHNOLOGY

Vol.23No.1(Series No.140)

February

2018

较小,且4号小窑采空区顶板存在大面积悬顶。回采过程中,随着6号煤顶板垮落,冒落的采空区会与4号煤老空区相联通,且4号煤层顶板宜出现垮落现象,则4号煤层采空区大量有毒、有害气体将向工作面内溢出、渗漏,危及工作面人员人身安全。基于此,元宝湾煤矿对6105工作面采取风机-风窗联合均压防灭火技术

[1-2]

,防治顶板垮落过程

中采空区有毒有害气体涌出以及本煤层采空区因漏风发生自燃现象。1均压防灭火技术措施1.1

技术必要性

均压防灭火技术是应用通风原理,采用局部风机向工作面供风,既保持风量满足工作面生产需求,又能够使工作面气体压力达到与采空区、火区不发生空气交换,以减少采空区漏风,抑制遗煤自燃,防止CO 等有毒有害气体涌入工作面的目的

[3-5]

,从而保证工作面正常生产的进行,是火区附近的生产工作面和火区下部煤层的工作面能够实现连续安全生产的一种行之有效的防灭火技术方法[6-7]

。1.2

实施措施

6105综采面均压防灭火技术措施实质上为风

窗-风机联合增压调节,风机安装在风窗的上风

侧,使两调压装置中间的风路上的风流的压能增加

[8-9]

。具体实施方法为:在6105运输巷进风联巷口向里15m 与25m 处各施工1道密闭墙,各设1道1600mm ?2500mm 的平衡风门作为行人安全出口;密闭上留2个直径为1000mm 的洞口,安装铁质风筒;在6105运输巷进风联巷口安装2组4台2?45kW 局部通风机(两用两备);在6105回风联巷口中间处施工1道密闭墙,墙体安设调节2000mm ?2000mm 风窗。如图1所示

图1

6105工作面均压系统示意

2均压防灭火技术参数测定2.1

工作面平衡均压值测定

均压防灭火技术受自然风压、气候环境影响较

大,要维持工作面与地表压差的平衡十分困难[10]

。6105工作面上层为4号煤层大面积小窑采空区,且矿区位于山区,自然环境多变,因此,6105工作面维持与地表平衡的增加参数不是一个恒定的值。

6105综采面增压值即工作面上方地表至工作面的压差,因元宝湾煤矿位于朔州市山阴县马营乡山区,工作面上方为采煤塌陷区,无法进行实测。因此,该增压值可理解为工作面额定供风量时副井井口到6105工作面回风巷风门内侧的通风阻力,即副井井口与6105工作面回风巷风门内侧绝对压力、位压、动能损失以及气压波动差值之和。工作面通风线路为:副井→进风大巷→6号煤辅助运输大巷→6105运输巷→6105切眼→6105回风巷→6105回风联巷→6号煤回风大巷→6号煤回风下山

→集中回风巷→回风井。通风阻力计算公式

[11-12]

如式(1)所示,空气密度[13]

计算公式如式(2)所示。

h r 1-2=P 1-P 2+9.8(h 1-h 2)(

ρ1+ρ2

2

)+

ρ1V 212

ρ2V 222

+Δp (1)

式中,h r 1-2为测段间的压差或阻力,Pa ;P 1,P 2为

气压计读数,Pa ;h 1,h 2为巷道始末点的标高,m ;ρ1,ρ2为井巷测段始末点的空气密度,kg /m 3;Δp 为地面大气压变化值,Pa ;V 1,V 2为井巷测段始末点的风速,m /s 。ρw =3.48

P

T 1-0.378φP b P

()

(2)

式中,ρw 为湿空气密度,kg /m 3

;φ为空气相对湿

度,

%;P b 为饱和水蒸汽压力,kPa ;P 为绝对压力,Pa ;T 为温度,

?。6105综采面均压参数测定共进行2次,第一次为2017年5月5日下午15时 18时;第二次为2017年5月5日23时 5月6日2时。参数如表1所示。

工作面当前风量为1400m 3

/min 时,副井井口到6105工作面回风巷风门内侧的通风阻力P 1分别

为226Pa 和223Pa 。

但是,若启动均压防灭火系统,调节风窗添加木板减小有效通风面积进行增压的同时,会导致风流损失,风量减小。采煤工作面设计风量为

1200m 3/min 。因此,

需要对工作面的额定供风量4

7总第140期煤矿开采2018年第1期

表16105工作面均压参数记录

测定次数位置绝对压力/Pa温度/?湿度/%标高/m

风速/

(m·s-1)

风量/

(m3·min-1)

第一次

副井口8419012.68 6.001588.0 4.355186 6号煤辅运巷8506012.7411.001431.7 2.602891进风风门外侧8550012.7914.001440.8 2.602891进风风门内侧8559011.7530.001441.9 1.551400回风风门内侧8546012.1387.001442.8 1.641471回风风门外侧8542012.5913.501440.8 2.602891

第二次

副井口8431012.0014.181588.0 4.555424 6号煤辅运巷8517012.0315.231431.7 2.702997进风风门外侧8563011.3431.101440.8 2.702997进风风门内侧8573011.1338.001441.9 1.551400回风风门内侧8556014.8771.001442.8 1.641470回风风门外侧8551012.7529.701440.8 2.702997

1200m3/min时副井井口到6105工作面回风巷风门内侧的通风阻力进行计算分析。

工作面当前风量为1400m3/min时,6105进风风门内侧到6105工作面回风巷风门内侧的通风阻力P2分别为130.68Pa和160.71Pa。

矿井通风学中,通风阻力与风量(m3/s)的平方成正比关系[14],如式(3)所示。

H=RQ2(3)式中,H为通风阻力,Pa;R为摩擦风阻,N·S2/ m8;Q为风量,m3/s。

由式(3)可以计算出6105工作面风量为1200m3/min时,进风风门内侧到工作面回风巷风门内侧的通风阻力P3分别为106.61Pa和131.20Pa。则6105工作面风量为1200m3/min时,副井井口到6105工作面回风巷风门内侧的通风阻力[15]P=P1-P2+P3,分别为202Pa和194Pa,即为6105工作面平衡均压参数。

2.2调节风窗增压参数测定

为分析调节风窗有效通风面积与工作面增压参数的关系,便于在生产过程中及时调整工作面压力,维持与采空区压力的平衡,达到防治采空区CO有毒有害气体涌出和回风隅角低氧的目的,对6105工作面增压参数进行测定。

在进行均压通风试验时,在6105工作面布置了1个风量测点(Q)和4个压力测点(P1 P4)(见图1)。风量测点布置在辅运巷(回风巷)回风联巷上风侧400m巷道断面平整处,用于测试工作面风量。压力测点分别布置在6105回风巷风门前(P1)、6105回风巷风门后(P2)、6105回风联巷调节前(P3)、6105回风联巷调节后(P4)。其中P1测点作为均压通风压力测试基点,可以反应地面大气波动,用于消除地面大气影响;P2测点均压前后绝对压力的上升值消除地面大气波动后可看作工作面均压数值;P3和P4测点的压差为调节风窗两端的压差,是均压效果最直接的表现,压差越大,工作面增阻均压效果越显著[16-18]。

调节风窗宽1.95m,高1.5m,增阻调节木板宽度1.95m,高0.2m;在实施均压通风前,以P1测点为基点,记录基础压差数据,对工作面当前的风量、风压进行测试并记录;然后开启均压风机,进而关闭6105进风绕道风门,待风流稳定后对工作面风量、风压进行测试;随后在6105回风联巷调节风窗处添加木板,待风流稳定后,再进行风量、风压测试,直至达到预期的均压效果。通过数据记录及计算分析,均压参数如表2所示,风窗有效通风面积、风量与工作面增压值关系曲线如图2所示。

由表2可以看出,随着调节风窗板累计高度的

表26105工作面均压参数

序号累计加板

高度/m

有效通风

面积/m2

调节风窗

压差/Pa

风门内外

压差/Pa

风量/

(m3·min-1)

工作面增

压值/Pa

风机状态

10 2.92553821414/关闭

20.6 1.75512030125331开启

30.8 1.365177-12113674开启

4 1.00.975269-90960152开启

5 1.20.585444-245750307开启

增加,工作面增压效果明显,当调节板增加到1.0 1.2m高度时,工作面增压152 307Pa,满足均

57郑忠亚等:浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究2018年第1期

图2调节风窗有效通风面积、风量与

工作面增压值关系曲线

压防灭火的要求。由图2可以看出,随着调节风窗有效通风面积减少,工作面增压数值增大,工作面风量减小。工作面增压值与风量的关系曲线为:y =0.0006x2-1.7423x+1276;工作面增压值与调节风窗有效通风面积曲线为:y=184.09x2-663.08x+ 629.8。由关系曲线可以分析出,当工作面增压至采空区平衡压力值时,工作面风量小于设计风量1200m3/min;究其原因在于6104运输巷与6105运输巷联巷交界处存在溜煤眼,漏风较大,且与均压风机距离较近,在实施均压通风时,漏风泄压效果较为明显。但当工作面处于生产时,溜煤眼处于封堵状态,漏风较小,有助于提高工作面增压效果。

3工作面均压防灭火实施效果

3.1工作面增压效果分析

2017年5月6日凌晨,6105工作面距离回风隅角10 30m区域范围内,O2浓度低至17.7%,CO浓度0 1?10-5;2017年5月6日上午,开启均压防灭火系统,调节风窗累计加板高度约1.0m,有效通风面积约0.975m2。下井对6105工作面均压参数进行检测,参数如表3所示。

表36105工作面均压效果测定记录

位置绝对压

力/Pa

温度/

(?)

湿度/

%

标高/

m

风速/

(m·s-1)

风量/

(m3·min-1)

副井口8441014.93161588 4.455301 6号煤辅运巷8526015.03211431.7 2.672964进风风门外侧8582015.04241440.8 2.672964进风风门内侧8593011.55661441.9 1.351220回风风门内侧8584014.81771442.8 1.371230回风风门外侧8580015.23741440.8 2.672964

由表3数据可计算出均压风机开启后,当前供风量时副井井口到6105工作面回风巷风门内侧的通风阻力为0Pa;表明地表至6105工作面的通风阻力为0,处于平衡状态。均压系统开启后,工作面全部区域范围内O2浓度迅速恢复至20%以上,CO浓度为0,证明均压系统起到了较好的效果。3.2工作面有毒有害气体监测

元宝湾煤矿针对6105工作面回风隅角气体浓度进行日常监测,自2017年5月5日至8月15日的人工检测结果显示,6105工作面回风隅角CH4,CO气体浓度均为0,O

2

和CO2气体检测情况如图3和图4所示

图36105工作面回风隅角O2

浓度分布曲线

图46105工作面回风隅角CO2浓度分布曲线

由监测结果可知,自6105工作面均压防灭火系统启动以来,工作面O2浓度迅速上升,恢复正常,上覆4号煤层采空区泄漏气体中CO2气体迅速下降,且一直未发现有CH4和CO气体涌出现象。

5月12日早班,由于上覆4号煤层采空区顶板冒落,对工作面造成冲击,短时间加大6号煤层采空区气体压力,工作面出现短暂低氧、CO2浓度偏高现象,后迅速恢复正常,且无CH4和CO气体涌出。

5月13日至6月27日,工作面O

2

浓度均处于

20.0%以上,CO

2

浓度均低于0.13%,且无CH4和CO气体。

自6月28日起,根据6105工作面推进距离,工作面上覆采空区已在上覆小窑采空区覆盖范围之

67

总第140期煤矿开采2018年第1期

外,即尝试停止运行位于6105进风联巷的局部通风机,工作面由均压通风改为U型负压通风方式,即工作面回风隅角O2浓度迅速下降至18%,CO2浓度增长至1.23%。后召开紧急会议,重新开启6105工作面的局部通风机,对工作面继续实施均压通风防灭火技术措施。系统恢复后,6105工作面回风隅角O2浓度迅速恢复,自7月4日至8月15日,回风隅角O

2

浓度持续位于19.6% 20.7%之间;回风隅角CO2浓度除7月9日短暂出现0.8%的浓度之外,其余时间浓度均小于等于0.3%。

通过2017年5月5日至8月15日气体观测结果,说明6105工作面均压防灭火系统实施以来,有效地防止了上覆4号煤层房柱式采空区CO等有毒有害气体的涌出,杜绝了工作面来自上覆4号煤层采空区有毒有害气体以及本煤层采空区遗煤氧化自燃的威胁,同时也证明了均压防灭火系统在6105工作面防治火灾安全隐患方面的有效性。

4结论

(1)风机-风窗联合均压防灭火技术用于解决火区下浅埋深煤层开采采空区CO有毒有害气体的涌出和工作面低氧问题效果十分明显。

(2)工作面至采空区压力平衡所需的增压值不是恒定的,其受自然环境影响较大;元宝湾煤矿6105工作面平衡均压参数约194 202Pa。

(3)调节风窗有效通风面积、工作面风量与工作面增压值关系均符合二次方曲线特征,即:y= ax2-bx+c(y为工作面增压值,x为调节风窗有效通风面积或工作面风量,a、b、c均为正值)。

(4)元宝湾煤矿6105工作面均压防灭火系统启动后,在1220m3/min时,地表至6105工作面的通风阻力降为0Pa,处于平衡状态,回风隅角

CH

4,CO气体浓度均为0,O

2

和CO2气体均维持在

安全浓度范围之内,有效地解决了工作面低氧和有毒有害气体涌出问题。

[参考文献]

[1]杨胜强,程涛,徐全,等.尾巷风压及风量变化对采空区自然发火影响的理论分析与数值模拟[J].煤炭学报,2011,36(2):308-311.

[2]任万兴,郭庆,左兵召,等.近距离易自燃煤层群工作面回撤期均压防灭火技术[J].煤炭科学技术,2016,44(10):48-94.

[3]郝建国,陆伟,徐俊,等.大漏风火区下浅埋深煤层工作面防灭火技术研究[J].煤炭科学技术,2014,42(3):53

-56.

[4]朱红青,李峰,张悦,等.自动均压防灭火系统监控软件设计与气压分布模拟[J].煤炭科学技术,2013,41(3):88-95.

[5]Chang S H,Choi S W,Bae G J.A Parametric Study ofRock Properties and Mechanical Cutting Conditions for Deriving an Opti-mum Design Model of a TBM Cutterhead Equipped with Disc Cut-ters[J].Journal of Korean Society of Civil Engineers,2007,27(1):87-98.

[6]张存江,赵博生.矿井角联风路均压防灭火技术应用[J].煤炭科学技术,2013,41(5):76-78.

[7]范向军,高宗飞,狄存绪.防灭火均压系统非稳定性分析及其调节[J].煤炭科学技术,2012,40(10):73-79.

[8]朱红青,李峰,姜元刚,等.矿井自动控制均压防灭火系统设计[J].煤炭科学技术,2012,40(4):95-99.

[9]金永飞,郭军,邱吉龙,等.综放工作面停采撤架期间综合防灭火技术研究[J].煤炭科学技术,2014,42(2):38-40.

[10]武建军,蒋卫国,刘晓晨,等.地下煤火探测、监测与灭火技术研究进展[J].煤炭学报,2009,34(12):1669-

1674.

[11]李斌,杨英兵.基于均压通风技术的浅埋深超大面积采空区综采工作面低氧防治[J].煤矿安全,2017,48(S1):

94-98.

[12]秦清河,张立辉.补连塔煤矿22307工作面均压通风安全技术及应急处置措施[J].煤矿安全,2017,48(S1):69-

71.

[13]潘俊柱.基于均压通风与注浆耦合技术的综采工作面防灭火实践[J].煤矿安全,2012,43(3):96-99.

[14]刘子坤.下沟矿均压通风“平衡点”现象分析[J].煤矿安全,2017,48(2):128-130.

[15]文虎,程斌,翟小伟,等.下分层采煤工作面回撤期间自然发火防治技术[J].煤炭科学技术,2014,42(4):54-

56,87.

[16]Zhongya Zheng.Study on goaf spont-aneous combustion prediction simulation of gas-drainage in pontaneously flammable and thick

coal seam[A].The2nd Interna-tional Symposium on Mine

Safety Science and Engineer-ing[C].2013:427-431.

[17]Deng Jun,Xu Tongmo,Xu Jingcai.Analysis of the danger zone lia-ble to spontaneous-ignition around coal roadway at fully

mechanizedlong wall top-coal caving face[J].Journal of Coal

Science&Engi-neering(China),2002,8(2):55-59.[18]李宗翔,吴志君,王振祥.采空区遗煤自燃过程及其规律的数值模拟研究[J].中国安全科学学报,2005,15(6):15

-19.

[19]郑忠亚,赵祉友,张群,等.浅埋煤层综采工作面采空区自燃危险区域判定技术[J].煤矿安全,2015,46(1):47

-50.

[20]张辛亥,席光,陈晓坤,等.近距离煤层群开采自燃危险区域划分及自燃预测[J].煤炭学报,2005,30(6):733-736.[21]郑忠亚,马超,王大尉.易自燃煤层下分层孤岛综放面尾采撤架防灭火技术[J].煤矿安全,2013,44(7):79-81.

[责任编辑:王兴库]

77

郑忠亚等:浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究2018年第1期

深部开采

深部矿井开采技术问题 摘要:本文根据我国主要深部矿区30余对矿井的实地调查、部分井下观测和25个矿务局的函调材料,对我国煤矿深部开采的基本状况及其在开采中遇到的巷道维护、冲击地压、瓦斯突出及地热等主要问题作了总结和剖析,并就今后煤矿深部开 技术问题提出了几点看法和建议。 1煤矿深部开采的现状及趋势 深井开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、原苏联、波兰等)十分关注的问题之一。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采中遇到的各种技术问题日益增多,对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。因此,研究深部开采问题,对安全、经济、合理地开发深部煤炭资源无疑有特别重要的意义。 我国是世界第一产煤大国,1997年原煤产量13.3亿吨。全国主要国有矿区90多个,井工开采的生产矿井588对(1996年统计)。据不完全统计,采深超过800m的深井19对,其中开滦矿务局赵各庄、沈阳矿务局彩屯矿采深超过1000m,新汶矿务局孙村矿、华丰矿、长广七矿采深超过800m。“八五”期间新打深井65个,平均深度588m,其中700~800m的井筒28个,800~1000m的井筒13个,1000m以上井有12个。 据煤炭资源开发和资源保护研究指出,在我国预测总储量中73.2%埋深在1000m 以下,浅部储量较少。因此,深井开采技术不仅是目前一些深矿井面临的问题,而且从长远看,它将是我国今后进一步开发利用深部煤炭资源的带有战略意义的问题。 2深井开采的主要技术问题 2·1矿压显现加剧,巷道维护困难随着矿井采深的不断增加,一方面,巷道断面必需加大,据对开滦矿区统计,近10年间采深平均增加100m,岩石巷道断面平均增加8.1%,煤、半煤岩巷平均增加32%;另一方面,地压增大,在深部高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形破坏更为严重。在调查的超过700m的深井中,巷道矿压问题普遍严重,底鼓成为常见的地压现象,特别在采准巷道中尤其严重。失修和严重失修巷道比例增加,据开滦局调查统计,井深1000m时巷道失修率约是同条件下500~600m埋深巷道失修率的3~15倍,部分矿井巷道失修和严重失修率达20%以上。巷道维修占用大量人力物力,林西矿井深800m,巷道维修工占井下工人的比重为7.00%~10.50%。很多深部巷道由于严重破坏无法行人、行车而被迫停产反修。且常常出现前掘后修、重复反修的象。深井巷道维护问题已成为整个矿井生产系统中的最薄弱环节。 出现上述现象的主要原因是客观上井深、围岩应力增加。主观上没有充分认识深井巷道矿压规律,巷道支护形式不能适应深井巷道围岩变形的要求,支护形式、支架参数

薄煤层开采

第一章 项目建设单位概况 土城矿位于贵州省六盘水市盘县洒基镇境内,地理坐标东经104°30′30″~104°31′59″,北纬25°54′22″~25°57′44″,井田面积15km2。矿区内有盘水公路及盘西铁路支线通过,盘水公路南端在两头河与320国道公路相连,盘西铁路支线在红果与南昆铁路接轨,交通方便。 矿井隶属于盘江煤电〔集团〕公司,属集采矿、煤炭洗选一体的大型国有综合性企业。原设计井型120万吨/年,1993年12月至1998年12月按240万吨/年生产能力进行改扩建后,改扩建后,矿井产量逐年上升,2004年生产原煤213.9万吨。2005年根据贵州省煤炭管理局文件[黔煤规字(2005)294号]文件批复土城矿的矿井综合生产能力核定为300万吨/年, 2009年根据贵州省煤炭管理局文件〔黔煤规字[2009]100号文〕同意土城矿由240万吨/年技改到400万吨/年。 矿井开拓方式为平硐+斜井开拓,采用走向长壁方式开采,综合机械化采煤方法。截止2010年底保有储量48770.3万吨,工业储量为34344.2万吨(其中0.9~1.3m的煤炭工业储量16835.9万吨),可采储量为27475.4万吨,尚可服务65.4年。 第二章 项目基本情况 一、项目名称 盘江精煤股份有限公司土城矿回采薄煤层开采提高资源回收率项目。 二、申报单位 申报单位为盘江精煤股份有限公司土城矿。

三、项目类型 项目类型为新开。 四、项目工作范围及起止时间 工作范围为盘江精煤股份有限公司土城矿13采区1351回采工作面;工作起止时间从2011年6月开始,2012年3月结束。 五、立项依据 国家关于保护矿产资源、提高资源回收率的矿业方针和政策要求。 六、国内外薄煤层开采的现状 我国薄煤层煤炭储量约620亿吨,占总体储量的17.5%,但是由于薄煤层开采难度较大,因此,年开采量仅占全国总产量的10.4%。随着薄煤层综采设备制造技术的提升,以及国家对资源合理利用的要求的提高,薄煤层开采日益受到重视,目前许多的矿区随着开采强度的加大,厚及中厚煤层的储量急剧下降甚至枯竭,薄煤层逐渐变为主采煤层。国外长壁式薄煤层高效开采主要有两种技术途径,一是采用滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架配套的综采方式,二是采用刨煤机、刮板输送机和液压支架的综采方式。 七、项目实施的意义 土城矿1351回采工作面走向长579m,倾向长168m,煤厚1.2m,可采储量为16.34万吨;按照土城矿在现使用的综采设备不能回采薄煤层,将造成资源损失,如采用单体液压支柱配合炮采工艺安全管理难度大,如采用薄煤层综合机械化采煤工艺,将盘活土城矿薄煤层16835.9万

光伏发电站设计技术要求

光伏发电站设计技术要求 A、厂房电气设计要求 一、设计依据: 1. <<民用建筑电气设计规范>> JGJ16-2008 2. <<建筑设计防火规范>> GB50016-2006 3. <<建筑物防雷设计规范>> GB50057-2010 4. <<低压配电设计规范>> GB50054-1995 5. <<供配电系统设计规范>> GB50052-2009 6. <<建筑照明设计标准>> GB50034-2004 7. <<火灾自动报警系统设计规范>> GB50116-1998 8. <<10kv及以下变电所设计规范>> GB50053-1994 9. <<建筑物电子信息系统防雷技术规范>> GB500343-2004 10. 建设单位的有关意见和各专业所提供的工艺要求 11. 其它有关国家及地方的现行规程规范标准 . 二、工程概况: 本工程太阳能超白钢化玻璃厂厂房,总建筑面积为平方米其中地上平方米,本工程结构型式为钢结架结构,建筑高度为米。变配电所设在;消防中心设在。 。 三、设计范围: 1.强电部分: a). 10KV变配电系统. b) 220V/380V配电系统. c) 电气照明系统. d) 防触电安全保护系统.

e)建筑物防雷接地系统 2. 弱电部分: a) 通信系统(宽带,电话). b) 有线电视系统(CATV). c). 火灾自动报警系统. d). 视频安防监控系统(CCTV) 四、10KV/变配电系统: 1. 本工程用电负荷分级如下: 一级负荷为: 火灾报警及联动控制设备,消防泵,喷淋泵,,保安监控系统,应急照明,弱电用电、生活泵。 三级负荷为: 一般照明及普通动力用电。 2. 供电电源及电压等级 本工程采用1路10kV电源供电; 3. 变电所低压配电系统 变压器低压侧采用单母线集中方式运行,设置母联开关。 按相关容量设计低压配电柜。 4. 功率因数补偿采用低压集中自动补偿方式。 在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置,要求补偿后的变压器侧功率因数在以上。 5.变压器出线:设计与光伏阵列电源容量相符的变电所及开闭所,以及相应的供电线路。 五、低压配电方式及线路敷设: 1. 低压配电方式: a). 本工程采用放射式和树干式相结合的供电方式。 b). 一级负荷采用双电源供电,在末端双电源自动切换。 C)三级负荷,采用单电源供电。 2.导线选型

均压灭火技术在矿井防火中的应用

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 均压灭火技术在矿井防火 中的应用 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2064-26 均压灭火技术在矿井防火中的应用 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 矿井防火是煤矿生产中的重要环节之一,因为矿井一旦失火,往往会造成很严重的人员、财产损失。所以,我根据平时在课上所学和最近查阅的资料就“均压技术在矿井防火中的运用”结合现实案例,谈谈我自己的一些想法。 摘要:矿井火灾矿井主要灾害之一,每一场火灾的发生,轻则影响生产,重则可能 烧毁煤炭资源和矿井设备,更为严重的可能引燃瓦斯煤尘爆炸或火烟毒化矿井,酿成人员伤亡的重大恶性事故。因此,必须分析矿井的各种火灾的火源,以及引起火灾的各种因素,特别是对矿井内因火灾的防治。矿井内因火灾的防治措施主要有矿井均压灭火、矿井预防性注浆等。矿井均压技术由于其投入小、见效快而被矿井广泛使用。同时在一定程度上矿井均压

承压含水层带压开采安全技术措施示范文本

承压含水层带压开采安全技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

承压含水层带压开采安全技术措施示范 文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 一、概况 鹤煤五环分公司(原鹤煤五矿)属安鹤煤田鹤壁矿 区,位于鹤壁矿区中部,开采二1煤层,井田范围浅部以 二1煤层露头为界,深部以-600m标高二1煤层底板等高 线为界,北部以F20断层与三矿为界,南部以F40断层与 六矿为界。地层走向大致近南北,倾向东北,总体上呈一 近似单斜形态,地面为新近系、第四系所覆盖。 1.地层 五环分公司位于华北地层区山西分区的太行山小区和 华北平原分区的豫北小区。区内地层由老至新依次为太古 界登封群,下元古界嵩山群,上元古界熊耳群、汝阳群与

前震旦系,下古生界寒武系、奥陶系,上古生界石炭系、二叠系,中生界三叠系以及新生界第三、四系。太古界与元古界多出露于煤田南的淇县境内,寒武系与奥陶系主要出露于煤田西及西南部山区,石炭--二叠系含煤地层在煤田均有赋存,三叠系仅隐伏于煤田北深部,新生界广泛覆盖在上述各地层之上。 2.煤层 五环分公司井田含煤地层为石炭--二叠系,煤系地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组与下石盒子组,含煤地层总厚度517m,共含煤14层,煤层总厚度13.4m,含煤系数2.59%。其中二叠系下石盒子组仅含煤线,含煤性较差;下二叠统山西组和上石炭统太原组含可采煤层,含煤性较好,是本区主要含煤地层,发育可采煤层1层(二1煤层),可采煤层总厚7.41m,可采系数为 1.43%。

煤矿开采技术——采煤方法概述

第五章采煤方法概述 第一节采煤方法概念及分类 第二节采煤方法的选择 第三节采煤方法发展方向 目的要求: 1、了解采煤方法发展方向 2、掌握采煤方法概念及分类 3、掌握采煤方法的选择 重点、难点和突破的方法: 重点:1、采煤方法概念及分类 2、采煤方法的选择 难点:采煤方法的选择 突破方法:1、详细讲解 2、根据工程实例讲述 教学内容和步骤 第一节采煤方法概念及分类 一、基本概念 1.采场 在采区内,用来直接大量开采煤炭资源的场所,称为采场。 2.采煤工作面 在采场内进行采煤的煤层暴露面称为煤壁,又称为采煤工作面。在实际工作中,采煤工作面就是采煤作业的场地,与采场是同义语。 3.采煤工作 在采场内,为了开采煤炭资源所进行的一系列工作,称为采煤工作。采煤工作包括破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等基本工序及其辅助工序。 4.采煤工艺

由于煤层的自然赋存条件和采用的采煤机械不同,完成采煤工作各道工序的方法也不同,在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内各道工序按照一定顺序完成的方法及其相互配合称为采煤工艺。 5.采煤系统 采煤系统是指采区内的巷道布置系统以及为了正常生产而建立的采区内用于运输、通风等目的的生产系统。通常是由一系列的准备巷道和回采巷道构成的。 6.采煤方法 采煤方法是指采煤系统和采煤工艺的综合及其在时间、空间上的相互配合。不同采煤工艺与采区内相关巷道布置的组合,构成了不同的采煤方法。 二、采煤方法分类(如图所示) (一)壁式体系采煤法 壁式体系采煤法一般以长壁工作面采煤为主要特征,是目前我国应用最普遍的一种采煤方法,其产量约占到国有重点煤矿产量的95%以上。 (1)根据开采技术条件煤层按倾角分类: 地下开采露天开采 近水平煤层α<8°α<5° 缓倾斜煤层8°~ 25°5°~ 10° 倾斜煤层25°~ 45°10°~ 45° 急倾斜煤层α> 45°α>

深部煤层巷道支护技术

深部煤层巷道支护技术 ——二水平丁六皮带下山设计构想 李永伟冯瑞明 引言 随着我国煤炭工业的发展,煤矿开采强度和深度的不断增加,相当一部分矿井面临深井巷道围岩控制,特别是煤层巷道在掘进及回采等阶段的大变形严重制约工作面正常推进,影响安全高效开采。深井煤层巷道围岩地质条件复杂,地应力高,煤岩体具有长期的流变、蠕变效应致使煤巷顶板控制比一般条件下更加困难。 深井高地应力、采动影响综合作用于巷道,表现为全断面来压,不仅在掘进和回采过程中,巷道因采掘影响而引起围岩剧烈变形,而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变,维护十分困难。如何解决深井条件下煤巷围岩控制稳定性问题,已成为煤巷锚杆支护面临的关键课题一。 二水平丁六皮带下山位于-593水平以下,埋深超过800m,巷道压力明显增大,因此必须对原有支护技术进行革新。 1 深井煤巷高预应力支护技术 巷道锚杆支护技术的精髓是提供有效的初始支护强度,并具有良好的增阻性能。通过及时安装锚杆,并给锚杆施加一个较大的预拉力,对围岩产生有效约束,这种通过前张拉方式对巷道围岩产生的高预紧力,不仅可以消除岩层内原始的裂缝空隙,也可以使各个岩层之间锁紧为一个整体,提高锚固范围内岩层的内摩擦角和内聚力,从而提高岩层的整体承载性能。根据相关研究表明,初期施工锚杆的支护强度(预紧力)与巷道围岩的松散扩容变形之间的关系有定性、定量关系。围岩的扩容变形与锚杆的初始支护强度之间呈负相关性关系,锚杆的初始支护强度越小,围岩的松散变形越大;锚杆的初始支护强度越大,围岩的松散变形越小。 1.1 采用高性能、高预应力锚杆强化帮角 采用 IV 级螺纹钢加工成高性能锚杆,抗破断强度更高,支护刚度更大,限制变形更有力,针对软岩急剧膨胀扩容产生的高应力控制效果会更好,体现超高强材料、大刚度附件、加长锚固、超高预紧力的技术思想。加固帮角可直接提高

消防防火规范大全

CECS 156-2004 合成型泡沫喷雾灭火系统应用技术规程(附条文说明) 现行2004/2/15 CECS 200-2006 建筑钢结构防火技术规范现行2006/8/1 CNCA 09C-20044-2001 消防产品强制性认证实施规则火灾报警设备现行2002/5/1 DG/TJ 08-2022-2007 油浸式电力变压器火灾报警与灭火系统技术规程现行 GA 127-1996 家用可燃气体报警器技术要求及试验方法现行1996/10/1 GA 14-1991 消防用无线电话机技术要求和试验方法现行1992/10/1 GA 209-1999 消防过滤式自救呼吸器现行1999/6/1 GA 211-1999 消防排烟风机耐高温试验方法作废1999/6/1 GA 211-2009 消防排烟风机耐高温试验方法现行2009/3/1 GA 固定消防给水设备的性能要求和试验方法第4部分:气体顶压消防给水设备现行2008/6/1 GA 305-2001 电气安装用阻燃PVC塑料平导管通用技术条件现行2002/2/1 GA 阻燃及耐火电缆:塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求第1部分:阻燃电缆作废2002/2/1 GA 阻燃及耐火电缆塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求第1部分:阻燃电缆现行2007/12/1 GA 阻燃及耐火电缆:塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求第2部分:耐火电缆作废2002/2/1 GA 阻燃及耐火电缆塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求第2部分:耐火电缆现行2007/12/1 GA 火警受理设备第1部分:火警受理台现行2002/12/1 GA 火警受理设备第2部分:火警终端台现行2002/12/1 GA 385-2002 火灾声和/或光警报器现行2002/12/1

均压灭火技术在矿井防火中的应用实用版

YF-ED-J6520 可按资料类型定义编号 均压灭火技术在矿井防火中的应用实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

均压灭火技术在矿井防火中的应 用实用版 提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 矿井防火是煤矿生产中的重要环节之一, 因为矿井一旦失火,往往会造成很严重的人 员、财产损失。所以,我根据平时在课上所学 和最近查阅的资料就“均压技术在矿井防火中 的运用”结合现实案例,谈谈我自己的一些想 法。 摘要:矿井火灾矿井主要灾害之一,每一 场火灾的发生,轻则影响生产,重则可能 烧毁煤炭资源和矿井设备,更为严重的可 能引燃瓦斯煤尘爆炸或火烟毒化矿井,酿成人

员伤亡的重大恶性事故。因此,必须分析矿井的各种火灾的火源,以及引起火灾的各种因素,特别是对矿井内因火灾的防治。矿井内因火灾的防治措施主要有矿井均压灭火、矿井预防性注浆等。矿井均压技术由于其投入小、见效快而被矿井广泛使用。同时在一定程度上矿井均压技术防止了矿井内因火灾的发生,对矿井的安全生产起到保驾护航的作用。 关键词:均压技术;矿井防火;应用 20xx年取样经抚顺煤研所鉴定,开滦钱家营矿业分公司5s、7s、8s、9s、12s属Ⅱ类自燃发火煤层,1997年7月,-450水平一采区12s-1西回风巷曾发生一次自燃发火事故,12s-1的采空区先后出现过高温点、CO等自燃发火迹像。12s-1煤层自燃发火期为12个月,发

煤矿带压开采安全技术措施方案

整体解决方案系列 煤矿带压开采安全技术措 施 (标准、完整、实用、可修改)

编号:FS-QG-15664煤矿带压开采安全技术措施 Safety technical measures for coal mining under pressure 说明:为明确各负责人职责,充分调用工作积极性,使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化,特此制定 一、矿井地质及水文地质概况 1.矿井地质概况 告成井田位于颖阳-芦店向斜的南翼东段,处在北西向的嵩山与五指岭平移断层之间,大部地段受到了芦店-大金店滑动构造的影响。 井田东南部大致以石淙河断层(郜f1)为界,北部以翟门断层(郜f5)为界,东北部始于一1煤层露头。 告成煤矿主要开采煤层为二叠系山西组二1煤层,煤层平均厚度为4.86m。煤层顶板大部分为滑动构造,滑动构造上盘位于朝阳沟背斜的南翼,基本为一单斜构造。以朝阳沟河为界,以东地层呈北东走向,倾向北西,倾角8~32°,与下盘地层产状基本一致。朝阳沟河以西,地层走向近东西,倾向南偏西,地层倾角10~49°,与下盘地层相对而倾。

因受滑动构造影响,告成矿地质构造较为复杂。据勘探资料显示本井田落差大于100m的断层3条,50~100m的1条,30~50m的1条,小于30m的12条。25采区目前新发现落差介于5~20m的断层3条,对煤层开采影响较大。 2.矿井水文地质概况 告成井田位于颖阳-芦店向斜东段登封~告成水文地质区。该单元南北分别以箕山、嵩山两分水岭为界,西部和东北部分别以颖河与白降河、双洎河分水岭为界。从构造上为一不对称向斜,南翼地层出露完整,北翼被月湾断层破坏,构成阻水边界。 据现有资料分析,告成煤矿二1煤层主要为底板太原组上段灰岩岩溶充水及二1煤层顶板滑体构造破碎带及上覆碎屑岩类含水层的孔隙-裂隙水。各含水层以缓慢渗入为主,并且动态补给水量不够充分,随着埋深的增加补给条件变差,富水性变弱,因此告成煤矿顶、底板含水层虽有一定的补给水源,但补给条件一般。 告成煤矿二1煤层底板承压含水层为石炭系太原组l7-8灰岩、l1-4灰岩(l5-6灰岩不稳定)、o2灰岩含水层。其

煤层气开采技术

煤层气简介 1、定义 煤层气,是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。 煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,热值是通用煤的2-5倍,主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可以与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。 煤层气空气浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效:洁净能源,商业化能产生巨大的经济效益。 2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异 在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯(Gassy),其气体组分除煤层气组分外,还有煤矿巷道内气体的成分,如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)等空气组分以及一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)等采矿活动所产生的气体组分。

在煤层气概念引进初期,有些学者为便于业外人士了解煤层气,通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。 近年来,国内外有些学者为区分两者之间的概念差异,将通过煤矿井下抽放(Gas Drainage in-mine)、采动区(GOB)抽放或废弃矿井(Abandoned Mines)抽排等方式获得的煤层气称为Coal Mine ethane (缩写为CMM)。 2、存在形式 吸附于煤内表面;以游离态存在于煤的天然孔隙中;少量溶解在煤的地层水中。 3、用途 煤层气(煤矿瓦斯)作为一种非常规天然气,可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电

MT701-1997煤矿用氮气防灭火技术规范

煤矿用氮气防灭火技术规范 前言 本标准在制定过程中,查阅了大量国内外的有关资料,特别是德国和法国的氮气防灭火资料和使用氮气的有关规定,以及我国有关科研和应用报告等,并对其内容进行认真研究分析后,按照《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范(试行)》的相关内容相一致的原则,同时结合我国煤矿应用氮气防灭火所取得的成功经验,确定了本标准的基本内容。 本标准中对氮气来源方式作了原则规定,但供氮能力必须满足最大防火注氮流量的需要,这是氮气防灭火成功与否的关键。注氮工艺和方法是本标准的核心内容,同时也是防灭火效果好与否的关键。但由于煤矿条件复杂,各矿井、各工作面的条件都不一样,因此在应用时需合理选择使用。均压、堵漏和火灾监测是注氮防灭火的配合措施,也是提高氮气防灭火效果的可靠保证,应因地制宜地选择与实施。 本标准是在总结实际经验的基础上,制定出来的首部《煤矿用氮气防灭火技术规范》,为今后更好地开展氮气防灭火技术提供全煤炭行业的统一的技术依据。 本标准是一个独立性标准。本标准规定的技术内容均独立于其他标准之外而独立成体,独立执行。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准由煤炭科学研究总院重庆分院起草。 本标准主要起草人:王长元、邵启胤、徐承林。 本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。 1 范围 本标准规定了煤矿用氮气防灭火的氮气源设备、注氮防灭火工艺和方法及主要技术参数等。 本标准适用于具有煤炭自然发火而又有条件建立氮气防灭火系统的矿井。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 《煤矿安全规程》 1992—12—22 中华人民共和国能源部 《矿井防灭火规范》(试行) 1988—10 中华人民共和国煤炭工业部制定 3 定义 本标准采用下列定义。 3.1 注氮防灭火方法 method of fire fighting by nitrogen injection 将氮气通过管路输送到需要防灭火的区域,使之降低该区域内空气中的氧气浓度,达到阻止煤炭氧化或窒息火源。 3.2 采空区三带 three zones of gob 工作面采空区沿走向方向,按其氧气浓度不同而划分的区域,即冷却带、氧化带、窒息带。

煤矿综合防灭火技术应用浅析

煤矿综合防灭火技术应用浅析 发表时间:2018-12-25T11:20:47.903Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:方忠勇[导读] 摘要:煤层自然发火是威胁煤矿安全生产、造成煤矿重特大事故的主要灾害之一。 榆林神华能源有限责任公司青龙寺煤矿分公司陕西榆林 718000 摘要:煤层自然发火是威胁煤矿安全生产、造成煤矿重特大事故的主要灾害之一。在实际生产中,由于矿井开采作业中易产生大量的易燃易爆气体,一旦矿井发生火灾,必然会造成十分严重的后果。介绍目前煤矿企业采用的灌浆防灭火、阻化剂防灭火、泡沫防灭火、均压防灭火、惰性气体防灭火、胶体防灭火等主流防灭火技术,指出矿井应根据实际情况,采取各种防灭火措施相结合的方法,制定一套适用的防 灭火技术体系。 1.煤层自燃倾向性 煤自燃是在常温常压下,煤与空气中的氧自发反应升温的过程。因煤具有可燃性,加之煤体中含有的孔隙与相应裂隙都具有吸附氧气的性质,煤体易被氧化产生大量热量,在封闭的环境下这些热量会大量聚集,造成煤体持续升温。当温升达到煤体着火点温度后,在有氧气供应的条件下,便易产生煤层自燃现象。由于不同煤体的实际物理特性不同,这样不同赋存条件的煤也会有不同的吸氧能力,煤的实际氧化自燃性能也不同,在实际生产中,可通过对待开采煤层的氧化自燃倾向性进行深入测定,确定煤层所具备的自然发火危险等级,参照危险等级来制定科学、合理的煤层自燃防治方案,这样可更好地防治矿井火灾。 2.矿井火灾防治技术介绍 2.1灌浆防灭火技术 灌浆防灭火就是将水与不燃性的固体材料按合理配比,制成浆液,利用输浆管道送至可能发生或已经发生自燃的区域,以防止发生自燃或扑灭火灾。灌浆防灭火的机理为:①浆液充填煤岩裂隙及其孔隙的表面,增大氧气扩散的阻力,减小煤与氧的接触和反应面;②浆水浸润煤体,增加煤的外在水分,吸热冷却煤岩;③加速采空区冒落煤岩的胶结,增加采空区的气密性。灌浆防灭火的实质是,抑制煤在低温时的氧化速度,延长自然发火期。 灌浆防灭火工艺简单,运输和加工成本低廉,但是浆体不能均匀覆盖浮煤,只流向地势低的部位,不能向高处堆积,对中、高及顶板煤体起不到防治作用。 2.2阻化剂防灭火技术 阻化剂又称阻氧剂,是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些盐类物质,如CaCl2、MgCl2。阻化剂防灭火的原理为:①增强煤在低温状态的化学惰性或是提高煤在氧化性能方面的活化性能,形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙;②填充煤柱内部裂隙;③增强煤体的蓄水能力;④水分蒸发吸收热量降低温度。阻化剂防灭火的实质是降低煤在低温时的氧化速度,延长煤的自然发火期。 阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法,工艺系统简单、投资较少,且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉,他对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。但是阻化剂液膜容易干涸破裂,阻化剂有可能变成煤氧催化剂,甚至有时候起到反作用,因此阻化剂对于扑灭大面积煤层自燃火灾效果不佳。 2.3泡沫防灭火技术 泡沫是不溶性气体分散在液体或熔融固体中而形成的分散性物质。泡沫可由溶体膜和气体构成,也可以由液体膜、气体和固体粉末所构成,前者称为二相泡沫,后者称为三相泡沫或多相泡沫。无机固体三相泡沫由无机固体粉末、泡沫液、气源等组成,其形成过程很复杂。气源可以是空气,也可以是惰气。泡沫液由水添加起泡沫剂、稳定剂、悬浮剂等组成。无机固体干粉包括:添加剂、起固结作用的水泥、固体废弃物(煤粉灰、矸石粉等)等惰性粉料。其中气源和泡沫液提供的气体共同产生两相泡沫作为固体粉末载体,由无机固体粉末固结提供骨架支撑而形成有一定强度的固态泡沫体,从而使三相泡沫不收缩,不破坏,以达到防灭火的目的。 应用泡沫充填剂是矿井充填堵漏风防灭火的主要技术手段之一,但泡沫的稳定时间还需要深入研究,泡沫灭火对顶煤自燃和上分层采空区浮煤自燃火灾效果不佳。 2.4均压防灭火技术 均压防灭火技术是通过设法降低采空区漏风通道两端压差,减小漏风,以达到抑制,甚至扑灭煤炭自燃的方法。根据使用条件不同,均压防灭火技术可以分为开区均压和闭区均压。开区均压防火通常在回采面装置设备,预防与治理采空区遗煤氧化自燃,其原理是减小气压差,减小或防止漏风,进而避免煤炭自燃,调节有毒气体的涌出。闭区均压是在有煤炭自燃倾向的封闭区间,采取调节风门与主要通风机均压等方法预防火灾的发生。 均压防灭火技术能降低大量的漏风,缩小采空区氧化带范围,但工作面两端压差不可能降低为零,因此对工作面顺槽顶煤自燃、上分层采空区自燃、煤柱自燃预防作用不大。 2.5惰性气体防灭火技术 惰性气体防灭火是向采空区氧化带内或火区内注入一定流量的惰性气体,使其氧含量降到10%或3%以下,达到防火、灭火和抑制瓦斯爆炸的目的。常用的惰性气体有CO2、N2和燃油惰气。N2主要用于集约化综采及综放开采条件下采空区防灭火;CO2适用于电器设备和精密、贵重仪器的火灾;燃油惰气主要用在因外因火灾或自燃火灾而导致的封闭区。 惰性气体可快速的充满采空区或火区,使煤因氧气不足而不能氧化自燃,火源因缺氧而熄灭;注入的气体能够减少封闭区内外的压力差,起到减少漏风的作用;惰性气体对井下环境和机电设备无污染。此方法的不足之处在于惰性气体易随漏风扩散,不易滞留在注入区域内,火区及易复燃。 2.6胶体防灭火技术 胶体防灭火是注入配置好的溶液后,在需要的时间和范围内发生凝胶作用,使不流动、半固体状的凝胶包裹高温煤体,起到防灭火的作用。目前使用的胶体主要有无机凝胶、胶体泥浆、稠化胶体和复合胶体等类型。 由于成胶过程是吸热反应,形成的胶体又固结了水,使此方法有很好的降温灭火作用;成胶前后的状态变化使其具有一定的渗透、堵漏和充填性能。使用胶体的不足在于流量小、作用有限;胶体水分散失后容易龟裂;成本较高;部分种类(如普通硅酸凝胶)成胶时会释放有毒有害气体。

承压含水层带压开采安全技术措施实用版

YF-ED-J6908 可按资料类型定义编号 承压含水层带压开采安全技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

承压含水层带压开采安全技术措 施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 一、概况 鹤煤五环分公司(原鹤煤五矿)属安鹤 煤田鹤壁矿区,位于鹤壁矿区中部,开采二1 煤层,井田范围浅部以二1煤层露头为界,深 部以-600m标高二1煤层底板等高线为界,北部 以F20断层与三矿为界,南部以F40断层与六 矿为界。地层走向大致近南北,倾向东北,总 体上呈一近似单斜形态,地面为新近系、第四 系所覆盖。 1.地层

五环分公司位于华北地层区山西分区的太行山小区和华北平原分区的豫北小区。区内地层由老至新依次为太古界登封群,下元古界嵩山群,上元古界熊耳群、汝阳群与前震旦系,下古生界寒武系、奥陶系,上古生界石炭系、二叠系,中生界三叠系以及新生界第三、四系。太古界与元古界多出露于煤田南的淇县境内,寒武系与奥陶系主要出露于煤田西及西南部山区,石炭--二叠系含煤地层在煤田均有赋存,三叠系仅隐伏于煤田北深部,新生界广泛覆盖在上述各地层之上。 2.煤层 五环分公司井田含煤地层为石炭--二叠系,煤系地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组与下石盒子组,含煤地层总厚度

露天煤矿绿色开采技术的主要内容

第一题:露天矿开采新技术 1 露天井工联合开采技术 对由多煤层组成的水平、近水平煤矿床,深部煤层采用露天开采从经济上不合理时,一般采用井工方法进行开采:一是采用独立的井工开采,待露天开采完毕后,由地面进行斜井或竖井开拓,井工与露采没有联系,其缺点: (1)露天境界内的煤炭储量减少,开采年限缩短或生产规模减小,也相对增加了征地成本; (2)在地表打井进行井工开采,与露天矿是相互独立的两个企业,增加了企业管理机构和人员;(3)井工矿运煤提升高度大,增加运煤成本。二是充分利用己形成的露天矿坑,在坑底打斜井开采露天矿以下的煤层,露天开采与井工开采同时进行,即露天一井工联合开采,具有以下优点: (1)露天开采与井工开采统属一个矿,管理机构简单; (2)可以增大露天矿企业的生产能力,延长矿山开采年限; (3)井工开采的煤炭运至露天坑底后转为露天矿运输设备运输,可充分利用露天矿运输系统和设备,可降低运输成本。但露采与井工开采必须协调,露天矿坑以下至井工开采煤层之间的夹石层必须有足够的厚度和强度,以保证井工开采工作面的顶板稳定性。 2露天煤矿端帮靠帮开采技术 端帮靠帮开采是通过提高露天煤矿端帮边坡角,增加煤炭资源回收、减少土地占用,提高开采经济效果,其攻克难点为:靠帮开采方式及判断准则。安家岭露天煤矿和黑岱沟露天煤矿实施了端帮靠帮开采,端帮角度从34°提高到了38°,平均每年回收端帮压煤60万吨。

3露天煤矿时效边坡分析与二次设计技术 以往露天煤矿边坡采用静态、均一、永久性设计,端帮边坡角缓;端帮设置运输通道,边坡进一步变缓,造成端帮压煤,并且多占用土地。露天煤矿边坡易滑区煤炭资源回收困难。时效边坡考虑了采剥工程和边坡动态耦合关系,采用若干采矿措施,实现露天煤矿边坡动态分析与设计。易滑区煤炭回收技术采用“短工作线、高强度推进、快速回填”技术,实现易滑区煤炭资源的安全回采。 4 露天煤矿开拓运输系统设置技术 在露天煤矿工作帮的推进过程中,对采场下部水平两侧端帮含煤台阶按边坡稳定条件采靠界;下部水平内排土通路通过横跨采空区的中间桥连接。中煤集团安太堡露天煤矿和霍林河露天煤矿实施搭桥内排,缩短剥离物运距0.6-0.7千米。 5 露天煤矿采区转向方式设计技术 该技术包括:采区转向方式分析技术、反向内排技术、“树枝状”运输系统技术。中煤集团安太堡露天煤矿在转向期间实施反向内排和树枝状运输系统增加了内排土场的容量,缩短了运输距离2千米,节省土地150余亩。 6露天煤矿绿色开采技术 露天矿绿色开采技术主要有几下几方面内容: (1) 开采工艺与设备选型合理化, (2) 煤炭资源回采率最大化 (3)露天矿运输系统优化

依靠科技进步 坚持自主创新 实现急倾斜和薄煤层安全高效开采(2021)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 依靠科技进步坚持自主创新实现急倾斜和薄煤层安全高效开采

依靠科技进步坚持自主创新实现急倾斜和薄煤层安全高效开采(2021)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 一、川煤集团基本情况 川煤集团是由攀枝花、芙蓉、广能、达竹、广旺5个矿务局整合而成的国有独资大型煤炭企业。集团共有34对矿井,其中生产矿井24对,基建矿井10对。设计生产能力2053万吨/年,核定能力1653万吨/年。川煤集团资源赋存条件差,煤层特点是“一大一薄”。“大”指煤层倾角大,倾角大于35°的大倾角和急倾斜煤层资源量占45%;“薄”指煤层厚度薄,1.3m以下的薄和极薄煤层占60%(其中,0.8m 以下的极薄煤层占30%)。矿井地质构造复杂,断层、陷落柱、褶曲多,节理、裂隙发育,煤层结构复杂,顶、底板稳定性差。水、火、瓦斯、煤尘、硫化氢等各种灾害严重,34对生产和基建矿井中,有高瓦斯矿井10对,煤与瓦斯突出矿井18对。 二、依靠科技进步,坚持自主创新,实现急倾斜和薄煤层综合机械化开采

综合防灭火措施

金沙县恒隆煤矿防治自然发火与防 灭火综合措施 根据《煤矿安全规程》规定,矿井必须编制井下防治自燃发火专项措施。我矿现所开采煤层均属不易自然发火煤层(根据贵 州省煤田地质局实验室2007年7月提供的金沙县恒隆煤矿成 C4、C5、C9、C13煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告,本矿井煤层 C4、C5无自燃倾向性C9、为自燃倾向性C13未作自燃倾向性鉴 定),为了杜绝2011年度各类发生火灾事故,特编制此措施。 一、2011年我矿防灭火重点区域

根据2011年采掘计划我矿防灭火重点区域有以下地点: 1、采煤工作面:10401工作面。 2、掘进工作面:10901运输巷、10901回风巷。 3、采空区:10401采煤工作面回采后形成部分采空。 4、机电硐室:轨道上山临时机电集中部位。 二、2011年主要防灭火措施: 2011年主要采取的防灭火措施:预测预报、注氮防灭火、灌 浆注胶防灭火、均压通风防灭火等措施。 1、预测预报 一分区主要采取的预测预报方法有安全监测、束管监测、人 工监测、采样分析等方法,以CO气体为早期预测预报的主要气 、链烷类、烯烃类气体、耗氧量为判断自然发火阶段和CO体,以. 程度的标志性气体,辅以空气温度指标和空气气味、水雾等表象

类特征对火灾进行预测预报。 (1)安全监测系统: 矿井安装有KJ-90NA型安全监测系统,安全监测系统为自然 发火监测的辅助系统,利用该系统的一氧化碳传感器、烟雾传感 器和温度传感器对井下观测点的观测内容进行24小时不间断监 测。 ①监测点布置 A)回采工作面上隅角:布置在工作面回风巷距切顶线 1.0m 以内的上帮,安设CO传感器、CH传感器;4 B)回采工作面:布置在回风巷距工作面煤壁线10米范围

煤矿防灭火技术的现状及展望 雷杰

煤矿防灭火技术的现状及展望雷杰 摘要:我国是全球矿产资源消耗大国之一,所以对矿产资源的需求量是非常大的。近几年来,我国对于矿产资源的消耗越来越大。但是,由于煤矿所在的环境较为复杂,从而使得在实际开采中存在很多外在因素的影响。煤矿矿井时常发生火灾,火灾对煤矿开采人员生命安全造成了严重的威胁。本文将从煤矿火灾的特点及发生的原因分析、煤矿火灾防治技术应用分析、中国煤矿火灾防治技术的发展趋势这三个方面进行重点阐述,同时本文研究内容也可供相关部门和广大同行借鉴与参考。 关键词:煤矿;防灭火技术;现状及展望 引言 进入新世纪以来,我国经济取得了快速发展。我国是全球矿产资源消耗大国之一,对矿产资源的需求量是非常大的。但是在煤矿的开采作业中,时常发生煤矿火灾,煤矿井下发生的重大灾害其中一项就是煤矿火灾。煤矿火灾发生的原因多种多样,对其进行研究分析就显得很重要。 1.井下火灾的特点及发生的原因分析 1.1井下火灾的特点 矿井火灾按引火热源的不同可分为外因火灾和内因火灾。任何火灾都离开可燃物、引火源、氧气三要素。 对外因火灾而言,可燃物都是现场存在的,在有人作业的地点氧气符合火灾发生的条件,在日常管理中,仅需要加强对引火源的管理及尽可能的减少井下可燃物即可避免火灾的发生。其特点是:突然发生,来势汹涌,如不及时发现、控制,将造成恶性事故。 对于外因火灾而言,内因火灾是煤炭在一定环境条件下,自身发生物理、化学变化引起的,即空气进入破碎煤体,煤中固定碳被氧化放出热量,煤体积热发生隐燃,经潜伏期、自燃期到燃烧,产生明火,形成煤炭自燃。内因火灾发生的基本条件:煤层具有自燃倾向性;煤炭成破碎状态堆积;良好的蓄热环境,氧化产生的热量难以散出;连续的供氧条件并大煤的自然发货周期;其特点是产生大量的一氧化碳等有毒、有害气体,重则可能引起瓦斯、煤尘爆炸,造成人员重大伤亡和财产重大损失,缓慢发展、前期难以发现、火灾后难以找到发火点、难以将火势扑灭。 1.2发生的原因 导致井下火灾的原因有很多,主要为一是过于追求开采效率,采矿企业把大量资金用于开采设备的购买、租赁,但是并没有关注煤矿的防灭火工作,认为只要煤矿不发生火灾,就不需要相应的防灭火设备。二是对于防灭火人员的培训不足,导致煤矿专业的防灭火设备操作人员对煤矿防灭火设备性能、操作、维护不熟悉,即便投资购买了先进的防灭火设备不能保证设备的正常运行。三是未对井下采煤面采空区进行“三带”划分、未研究自然发火标志性气体的临界值,不能为矿井的防灭火工作提供科学有力的保障。四是管理上的不到位,井下不用的可燃物未及时升井、采空区大量的丢煤、采空区漏风未进行及时治理、对于已封闭的采空区不予管理或无监测手段。 2煤矿火灾防治技术应用分析 2.1灌浆防灭火技术。 目前现用灌浆防灭火材料主要有:黄泥浆、水砂浆、煤矿石泥浆、粉煤灰、

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