鹤岗矿业集团俊德煤矿火灾治理初步.ppt

煤火的综合治理技术 出现自燃火源从4#煤层冒落至9#煤采空区初期回风隅角的一氧化碳高达110ppm、地表钻孔A1的孔底温度高达200℃。综合快速治理措施的实施实施后，至14日9004采空区温度和回风隅角的一氧化碳气体浓度都逐步降低至正常水平。可见，上述综合治理技术取得了较好的灭火效果。 灭火效果 鹤岗矿业集团俊德煤矿综放面自燃火灾处置技术 ? All rights reserved 时 国 庆 矿 井 概 况 产量320万吨/年； 高瓦斯矿井，煤层具有自燃倾向性； 三个生产水平，-50、-250、-400，一水平基本采完，主采二水平，三水平未形成独立系统，但已布置采面回采。 地质构造复杂，采区及工作面布置不规则，因此较难形成大规模工作面，为矿井生产接续，大量布置掘进迎头，采掘比例失调； 二水平煤岩体具有冲击倾向性，易形成巷道高冒区，且高冒区火患治理一直是通防工作重点。 火 区 概 况 二水平南区综采二队工作面，是俊德煤矿首个综放面开采17号煤层，为亮煤，自然发火期53天；上下顺槽均邻实体煤，无顶部采空区；煤层地质条件如下： 煤层厚度 14.18～7.66/9.2(m) 硬 度 3F 煤层倾角 40～28/37o 层理、节理 发育 相对瓦斯涌出量 5.19m3/t 煤尘爆炸指数 38.33% 老顶 90m，沉积岩，坚硬。 直接顶 12 ～20m,坚硬 伪顶 无 火 区 概 况 封闭火区示意图 ９月２８日早5时机道上11米处冒烟 回采63米 回采48m 通过顶板巷钻孔采取注水措施，对火区进行紧急处理。 措施无效，当日晚23时封闭 注氮管路 火 区 概 况 如图所示工作面机道走向呈“V”型，走向中部为最低点，火区封闭后通过注水将机道水封。 火 区 概 况 火 区 概 况 发火原因分析 推进速度慢。由于工作面地质条件复杂及设计施工缺陷，工推进缓慢，从回采到自然发火历时六个月，平均推进55米，由此造成采空区浮煤处于长期静态的氧化过程，基本属于“坐以待燃”的状态。 防灭火措施无法实施。由于回顺底板高于工作面底板，受采空区围压影响（现场所说的“跳井”现象），通过上隅角向采空区预埋注浆管路无法实施；通过顶板巷施工高位钻孔存在反渣难题，下行孔及微上行施工困难，成孔率低，即使成孔，塌孔现象也很严重；架后插管会影响工作面正常生产，故未尝试该措施。 火 区 概 况 高温点位置分析 关于高温点位置分析，根据冒烟烟流方向大体判断火点位于烟流流出位置后方四至五米。由于缺乏对气体数据以及采空区漏风规律的综合分析，这个判定结果划定的范围较大，难以具体确定火源的可能分布位置。 该工作面火区的特点与治理的难点 火 区 治 理 工作面俯采，走向倾角大，注水灌浆效果不好；火点热量在热升腾力的作用下，向内部传播，不易被热交换。 工作面大倾角布置，采空区破碎煤岩体向下隅角下滑堆积，造成来压步距加大，采空区冒落效果差，漏风空间大。 封闭仓促，造成封闭后无有效途径实施治理手段。（仅下机道有一注氮预埋管）。 无法对封闭火区温度的进行监测。 火 区 治 理 封闭火区的治理思路 注氮抑制火区的发展； 注三相泡沫降温相结合。 火 区 治 理 注氮的实施及效果考察 9月29日火区完成永久封闭后，随即开始通过下机道预留注氮管进行注氮。注氮持续至10月27日。 注氮期间封闭区内co浓度变化 注意：14日以后co浓度有上升，其原因是为了实施后续火区治理措施，矿通风部门将顶板巷启封。火区压力状态改变，漏风供氧造成了co升高，这说明了火源点未降温。 火 区 治 理 灌注三相泡沫 克服长距离下行孔，施工中返渣难题，采用大功率钻机，高流量冲水技术，最终成功三个钻孔７５mm。 1#-方位角15度，倾角21度，长70米。 2#方位角42度，倾角-6度，长107米。 3#方位角15度，倾角21度，长70米。 1 钻孔施工 1# 2# 3# 火 区 治 理 制浆耗水 制浆耗灰 氮气 发泡剂 持续时间 17～23m3/h 3～5m3/h 300m3 桶／90分钟 约5天（27～2） 灌注三相泡沫 ２　灌注参数 ３　灌注期间co变化 灌注期间由于大量三相泡沫的注入将采空区内有害气体推出，其中co于９月１日上升到12ppm,瓦斯也从7%上升到13%。灌注停止后co下降到0～2ppm，瓦斯也有缓慢下降。 火 区 启 封 启封方式及步骤 先将下机道密闭启封； 11月19日开始抽下机道底部积水，11月23或24日下机道底部积水被全部抽干； 打开回风道密闭，工作面形成全压通风； 火 区 启 封 启封后火区状态 启封形成全压通风救护队员排放瓦斯后，通防人员进入工作面，发现工作面机道（下）隅角原冒烟位置处温度依然较高，35度左右。气体检测并未发现co。 火 区 启 封 启封后火区治理 由于温度将高，矿通防