北皂煤礦海下開(kāi)采煤層自然發(fā)火防治技術(shù)研究.pdf

1、龍口礦區(qū)北皂煤礦是我國(guó)第一個(gè)進(jìn)行海下采煤的礦井，也是世界上首個(gè)采用海下綜采放頂煤開(kāi)采的煤礦。北皂煤礦開(kāi)采煤層屬于典型的“三軟煤層”，為極易自燃的褐煤，最短自然發(fā)火期僅為22天，由于海下開(kāi)采過(guò)程中工作面礦壓大，頂板破碎，導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，為煤層自燃創(chuàng)造了有利條件，影響了海下采煤的正常進(jìn)行，所以，開(kāi)展海下采煤綜合防滅火技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文主要以北皂煤礦海下開(kāi)采H2106綜放工作面作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行綜合防滅火技術(shù)

2、研究。對(duì)北皂煤礦煤樣進(jìn)行煤炭氧化自燃模擬實(shí)驗(yàn)和對(duì)工作面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及人工測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出北皂煤礦海下開(kāi)采綜合防滅火技術(shù)。
　　 主要研究成果如下：
　　 ①通過(guò)對(duì)對(duì)北皂煤礦煤樣在定風(fēng)量和變風(fēng)量條件下的煤炭氧化自燃模擬進(jìn)行研究以及升溫條件下的煤炭氧化自燃模擬進(jìn)行研究，提出北皂煤礦煤炭氧化自燃的標(biāo)志性氣體為CO和C2H4。以此，確定北皂煤礦預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)自然發(fā)火應(yīng)以CO、C2H4作為主要指標(biāo)氣體。
　　 ②以海下開(kāi)采H2

3、106綜放面為實(shí)驗(yàn)面，通過(guò)向采空區(qū)埋設(shè)溫度傳感器和束管的方式進(jìn)行溫度和氣體監(jiān)測(cè)，得出采空區(qū)自燃“三帶”范圍，同時(shí)通過(guò)回采過(guò)程中煤自燃指標(biāo)氣體和推進(jìn)速度以及回采率關(guān)系分析，確定煤層和采空區(qū)自然發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域及實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中浮煤自燃極限參數(shù)。
　　 ③結(jié)合北皂煤礦現(xiàn)有防滅火技術(shù)和綜放開(kāi)采煤自燃發(fā)火特性，確定北皂煤礦快速防滅火系統(tǒng)以膠體防滅火系統(tǒng)、均壓防滅火系統(tǒng)和注氮防滅火系統(tǒng)為主。在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中針對(duì)煤自然發(fā)火的重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域，進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)