1315（1）工作面防治煤层自然发火安全技术措 终版.docx

1315(1)综采工作面回采期间防治煤层自然发火安全技术措施一、嬴述：1、井下位置及四邻采掘情况1315(1)工作面井下位于北二上盘区,以东为北二盘区系统大巷，以西临近1卜2块层防水煤柱，以南为2020年6月IO日已回呆结束的1314(1)工作面，以北为2021年4月30日已回采绪束的1316(1)工作面。工作面走向长度1639m,工作面倾斜长度216.8m,回采标高-556.51n-773.1m,回采面积354468m2.工作面平均煤厚2.89m,煤层帧角212°,平均6°。工作面已于2023年I1.月贯通，计划2024年4月开始回采。2、煤层、地庾情况1315(D工作面内11-2煤层，黑色，以块状为主，粉末状。煤岩组以亮煤，半暗煤为主，弱沥青光泽，半亮半暗型煤，阶梯状断口,条痕黑褐色。黑层厚度1.038m,平均厚2.89m,煤层赋存稳定。局部主要集中在1315(1)轨顺、运顺中后段11-2块发育12层0.20.4m的泥岩夹砰。11-2媒层倾角2°】2°,受断层影响，断层附近排层倾角变化大。3、地质构造情况根裾1314(1)工作面.1316(1)工作面实测赞料和附近钻孔等实测资料分析，该而构造坨质条件总体较复杂，工作面发育16条断层，f1.5(DT为逆断层，其余均为正断层，最大落差3.2m,其中DF4、DFu断层落差大，延展长，对回采影响大。工作面内无岩米岩侵入现象,无冲刷带，无陷落柱。工作面支架安装前进行了坑透探测，根据实测场强曲线图、实测场强分布图.吸收系数CT成像图及地质资料，圈定4个透视异常区(巳在1315(1)工作面11-2煤层底板等高线图中洋红色相歧固定)，编号由切眼向外依次为1#、2«.3#、4#异常区，具体如下：1#异常区，为断层影响异常区。轨顺、运顺及切眼揭露多条断层，落差0.82.5m.综合曲线图显示该区域低值异常，实测场强图显示该区域低值异常，吸收系数图显示该区域高值异常。异常区内断层发育，影响程度HV1.煤厚,对回采影响较大。2#异常区，为断层影响异常区。乳顺、运顺揭露多条断层，落差051.8m°琮合曲技图显示该区域低值异常，实测场强图显示该区域低值异常，吸收系数图显示该区域高值异常.异常区内断层发育,膨响程度HV1.屎厚,对回采影响较大。3#异常区,为断层影响异常区。轨顺、运顺揭露f1.6(D-MDF4,落差1.03.211u综合曲线图显示该区域低值异常，实测场强用显示该区域低值异常，吸收系数图显示该区域高值异常。异常区内断层发育影响，程度H>1.煤厚,对回采影晌很大。传异常区,为断层影响异常区。运顺筠露多条断层，落差1.02.711u琮合曲线图显示该区域低值异常，实测场强图显示该区域低值异常，吸收系数图显示该区域高值异常(1异常区内断层发育，影响程度HV1.理厚，对回采影响较大。表1断层产状表断层名称走向(°)阳向(°)情愈(°>落差(m)性质对回采的影响DF431121633.2正影响较大DF1.1.19428450-522.7正影晌较大f1.4(1.)-716525532-522.5正影响较大f1.4(1.)-6236326501.8正影响较大f1.6(1.)-1514623666-702.0正影响较大115(1.)-1.168258262.5逆影晌较大4、11-2煤层自然发火情况考察(I)根据蕨桥矿煤样最短自然发火期实验报告(GASYBG2022-0142)可知，顼桥矿1卜2煤层属于自燃炭层(煤层自然倾向性为11类)，最短发火期64天。(2)根裾顾桥煤矿13-1.11-2煤层采空区自然发火“三带”考察(2021年9月平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司)可知，顾桥矿中央区各工作面两巷自然发火三带的分布范围如下：工作面名称测点位置散热带(m)氧化带(m)窒息带(n>顾矫矿中央区1126(1)回风侧0323273>73进风侧0'38.338.382>82平均0'35.235.2'76>77,5桢桥中央区1311(1)回风侧0'35.235.2'79.3>79.3进风侧036.136.85.3>85.3平均035.635.681.3>81.3顾排矿中央区11-2煤工作面平均散热带为035.4m,氧化带为35.4786m(宽度约43.2m),窒息带为距工作面"8.6m之后的范用.5、根据G顾桥煤矿11#煤层自然发火标志气体及临界值实验研究(2018年】月西安科技大学安全科学与工程学院煤火灾害防治教育部重点实跄室)报告：CO浓度可作为判断煤自燃的主要气体指标，Cj1.作为第一辅助指标气体，CM,作为第二辅助指标气体。顾桥矿选取CO浓度为判断煤自燃的主要气体指标。煤温超过607(TC后，煤体氧化放热强度、CO产生速率、耗氧速度和升温速度均加快，故推断顾桥11煤的临界温度范围为6070uC.为加强综采工作面防治煤层自然发火管理，特编制本措施，待会审后严格按照本措施执行。二、各单位取责：1,壕果队:(1)配合通风一队做好工作面回采期间的防治煤层自然发火管理工作。(2)在通风一队的指导下，做好进回风隅角充填与风障吊挂工作。（3）按照要求预埋灌浆、注氮管路：在回采过程中爱护工作面灌浆、注氮管路,严禁私自掐断、损坏灌浆、注氮管路。2、通风一队：（1）做好工作面防火颈测预报。<2）加强井下灌装、注氮系统管路的检查管理，确保设备正常、井下防火系统稳定、可靠。3,抽果一队:（1）加强地面制浆车间设备检查维护，确保设各运行正常。<2）回风隔角CH,浓度不大于0.5%时，对采空区埋管控抽或停抽。4,供电一队：加强地面注氮车间设备检查维护，确保设备运行正常。5、信息中心：负责安装工作面甲烷传感器和温度、风速、Co传感器及抽采管路CO传感器,定期进行调校及维护，确保准确可靠。6、地测防治水科：根据工作面现场地质资料进行分析、做出修正，及叶下达地质预报.并通知总工程师及相关单位。7,通风防突科：负责做好工作面防火安全管理,监督防火措施在现场的落实。8、机电管理科：负责井下机电管理并加强工作面电气设备的防爆性能监将检查工作。9,调度一所：负责协调工作,做好上传下达，信息及时反馈领导及各相关单位。10、安全监察科、生产技术一科：负责监督本措施现场落实及现场安全管理。三、防火系筑为防止自然发火事故的发生，1315（1）工作面建立灌浆和注氮防灭火系统。1、楚浆防火（1）灌浆系统：地面灌浆站273mm管路一273mm灌浆钻孔-780m北翼11-2岩石回风大巷中133m港浆管-*-780m-750m配风巷133幽津浆管-750m-720In回风斜巷133mm灌浆管一北一13-1下山采区煤层回风下山3133M灌浆管一北二回风大巷（一）1.33mm灌浆管一北二回风石门（一）0133Inm谑浆管T北二回回二联巷133三灌浆管一北二11-2盘区煤层回风巷6133mm灌浆管一1315（。轨顺<1>15911un濯浆管（濯浆管路敷设至回风隅角）。（2）灌浆方法：在工作面的轨顺沿采空区埋设一越灌浆管路（159mm铁管），灌浆管路上安袋流量计。当埋入焦化带内（充填墙往采空区40m位置）开始灌浆,同时又从主灌浆管路预留三通位置接设第二趟傩浆管路(51高压胶管)，灌浆管口接至充填墙位置。当第二趟灌浆管口埋入采空区氧化带与散热带的交界部位时(充填墙往采空区40m位置)向采空区灌浆，同时停止第一趟管路的海浆,并在充填堵位置掐断，如此循环，直至工作面采完为止。(两揩管路出口始终保持40-8Om距离，粽采队负责管路接设)钻孔灌浆：当采空区发现Co并有自然发火预兆时，施工防火钻孔，通过钻孔往采空区内灌浆(钻孔另行设计)。(3)灌浆量:Qw=GWh(+1.)M/(PcH1.Nt)=12000×100×0.1×(3+1)×0.9(1.4×3×216.8×2×10)=23.72m7h,Q«回来工作而灌浆量，m7h;G工作面日产量，(td),取12000t/d；W工作面承浆宽度，取100m：h灌浆材料滑盖厚度，可取0.1-0.15(m).取0.1：上水比倒数，可取3-5,取3：M浆液制成率，可取0.9：PC煤层密度,tm3,取1.4：H工作面回采高度.m,取3m：1.工作面长度，m,取216.8m：N灌浆添加剂防灭火效率因子.一般取1-2,此次取2；t遂注时间(hd),取10；(4)制浆能力中央区地面灌浆站配备3台制浆机，单台能力I3.*h,经计算工作面需要灌浆量为38.9m'hV40.811f7h,故地面制浆能力满足井下灌浆需要。(5)管径，输浆管道管径内径选择不应大于临界直往，格界直径按下式计算：D1.(。-58XQfM1.11_-_P36×JT/g8/(p-p)(p,-pm)3式中：D1管路临界直径(内径)(m);Q管路通过流量(m'h),取13.6；同体颗粒的抑麦版租系数，可取0.9：水的摩阻系数，0.012：g重力加速度Gn/s?).取9.807：P,漫浆材料真冬度(tm'),取1.6：P水密度(tm'),取1.0；P.浆液番度(t110,取1.32：注浆管道当量粗糙度，钢管取0.000046(m):w艘粒平均自由沉降速度，可取0.0010.OMm/s),取0.001。经计算：D1=O.151.m,我矿井下使用最大管珞直径(内径)0.15OnU故系统巷道内铺设133三灌或管路，工作面铺设159间灌浆管路满足要求。(6)输浆管路总水头损失按下列公式计算：m%=(i+r)XZaXiJ)/=1i1端+”(零)(号卧”式中：Ht输浆管道总水头损失(MPa)；K<输浆管道局部陋力系数，可取0.10J5:m输浆管路段数，¾1177,364：1.1一分段管路长度(m),取4.5；i输浆管路沿程水力坡降(Mpa/m);V浆液流速(ms),取1.5：D管道内径(m).取0.133,0.159；Kj赎粒推移运动比例与自由沉降速度和流速之间的关系系数，可取11：U,艘粒与管道的摩擦阻力系数.可取0.3081,经计算：H,=3.17MPa.濯浆站地面标高+22m,工作面景浅标高-556.5m,灌浆站与灌浆地点标高差578.5m,形成的灌浆髀压约合5.8MPa,浆池位置与注聚点高差形成的传压大于注浆管道总水头损失,可采用电力输浆方式。2、注塞I防灭火注氨系统地面制站f-780tn钻孔管路巷219mm注氮管一北翼13T岩石回风大巷中159刖注氮管-780m-750m北翼13T岩石回风大巷159mm注氮管-75Om-720m回风斜巷中159mm注氮管一北一13-1下山采区煤层回风下山6159三注氮管一北二回风大巷(一)159tran注氮管一北二回风石门(一)159刖注氮管一北二回回二联巷159由注氮管一北二11-2盘区煤层回风巷159三注械管-1315(1)运顺159mm注氨管(注氨管路敷设至采煤面下横角)。(2)注氮工艺：采用采空区埋管注氮。在工作面的运顺沿