1 前 言 郑煤集团公司裴沟煤矿位于郑州市西南35 公里新密市境内,1966 年投产,原设计生产能力60 万吨/年,后经两次改扩建,目前矿井年生产能力达210 万吨以上。矿井通风方式为混合式,新副井和深部立井为进风井,中央风井、陈沟风井为回风井。矿井所采二1 煤层属典型的“三软”煤层,平均煤厚为7 米,煤尘具有爆炸危险性,爆炸指数为14.99%,煤层自燃发火倾向等级为三级属不易自燃煤层,瓦斯等级为高瓦斯矿井。 32051 综放面位于32 皮下东侧,北隔 32031 工作面与32011 综放面相邻,南面是未采区,走向长 1750 米,倾斜长150 米,剩余可采走向长度 860 米。2005 年4 月份,工作面涌水量逐渐增至 800m 3/h,受水患影响,回采速度缓慢,月推进度不足 15 米,2005 年8 月,工作面涌水量突然增大到1500m 3/h 以上,工作面被迫停采。经专家组考察论证,决定采取打钻注浆技术治理水患,需时一年左右。 此时测得采空区 CO 最大浓度为160PPm ,温度 38℃,如何采取措施,有效遏制采面自然发火趋势,确保注浆治水期间的采面安全,已成为亟待解决的首要问题。 依据注浆治水与防治自然发火并重的原则,我们综合考虑、因地制宜,采用采空区注氮惰化技术进行综合治理:即在采取严格控制工作面风量降低采面风压、堵塞漏风通道封闭采空区、局部高温测点注射 MEA 灭火剂隔离降温等措施 2 后,进行注氮隋化采空区,有效遏制了采空区破碎煤体自然发火,效果良好,社会、经济效益明显。 采空区注氮防治自然发火技术在裴沟矿 3 2 0 5 1 综采工作面的成功应用,不仅有效地解决了该面的自然发火问题,为工作面的打钻注浆治理水患赢得了宝贵的时间,而且在探索防治自然发火的途径上进行了大胆的尝试,具有较强的借鉴意义。 3 第一章 概 况 一、 32051 工作面概况 工作面位置:32051 综放面位于32 皮下东侧,北隔32031工作面与32011 综放面相邻,南面是未采区,切巷位于32皮带下山东860 米,剩余可采走向长度810 米,倾斜长153米。 工作面地质条件:煤层倾角11--21°,平均 19°,煤层厚度1.5-18.4 米,平均 8.6 米。伪顶厚度0-1 米,平均 0.5 米,直接顶厚 2.4-4.8 米,平均 4 米,直接底为砂质泥岩。老底为L8 灰岩。 工作面气体监测情况:工作面正常回采时上隅角及采空区CO 浓度为零;2005 年 4 月因水患工作面推进度受限(平均 15 米/月),上隅角及采空区CO 浓度最大 14PPm ;200...