北皂煤礦海下開采煤層自然發(fā)火防治技術(shù)研究.pdf

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

2、研究。對北皂煤礦煤樣進行煤炭氧化自燃模擬實驗和對工作面監(jiān)測數(shù)據(jù)及人工測試數(shù)據(jù)進行分析，得出北皂煤礦海下開采綜合防滅火技術(shù)。
　　 主要研究成果如下：
　　 ①通過對對北皂煤礦煤樣在定風量和變風量條件下的煤炭氧化自燃模擬進行研究以及升溫條件下的煤炭氧化自燃模擬進行研究，提出北皂煤礦煤炭氧化自燃的標志性氣體為CO和C2H4。以此，確定北皂煤礦預(yù)測預(yù)報自然發(fā)火應(yīng)以CO、C2H4作為主要指標氣體。
　　 ②以海下開采H2

3、106綜放面為實驗面，通過向采空區(qū)埋設(shè)溫度傳感器和束管的方式進行溫度和氣體監(jiān)測，得出采空區(qū)自燃“三帶”范圍，同時通過回采過程中煤自燃指標氣體和推進速度以及回采率關(guān)系分析，確定煤層和采空區(qū)自然發(fā)火危險區(qū)域及實際開采過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。在實際開采過程中針對煤自然發(fā)火的重點危險區(qū)域，進行專項