新型防灭火材料在兴安煤矿实践中的应用VIP免费

第1期山西焦煤科技No．12011年1月ShanxiCokingCoalScience＆TechnologyJan．2011·技术经验·收稿日期:2010－12－29作者简介:李建国(1964—)，男，1990年毕业于鹤岗矿务局工学院，工程师，(E－mail)13115683908@163．com新型防灭火材料在兴安煤矿实践中的应用李建国(黑龙江省龙煤集团公司鹤岗分公司兴安煤矿，黑龙江鹤岗154102)摘要随着科学技术的进步，除传统的黄土、沙子防灭火材料外，又不断推出许多新型防灭火材料。20世纪80年代后随着改革开放，中国经济快速发展，用电量不断增加，燃煤火力发电仍占80%以上，发电相伴产生大量废渣粉煤灰，现已被广泛应用到防灭火灌浆工艺中，它具有阻燃、随水流动性好、质量比沙子轻、沥水快、益于沉积、充填巷道及采空区严密等特点。另外，在防灭火充填材料上还有传统的双灰(粉煤灰、水泥)、凝胶(水玻璃、小苏达)、阻化剂(MgCl26H20)。近几年来，新型防灭火材料如山东兖州中法合资生产罗克休及玛丽散、徐州中国矿大三相泡沫、陕西西安高分子充填材料、北京产MF固体充填材料等。阐述了新型防灭火材料在容易自燃发火矿井防灭火实践中的应用。关键词胶体;三相泡沫;LFM轻型充填材料;MA矿用防灭火剂中图分类号:TD753文献标识码:A文章编号:1672－0652(2011)01－0038－031矿井概况龙煤集团鹤岗分公司兴安煤矿设计生产能力400万t/a，核定能力310万t/a，矿井井田走向5km、倾向5km、面积25km2，煤系地层厚1120m，有煤层41个，其中可采和局部可采煤层23个，煤层总厚度为75．9m，2006年10月26日黑龙江省煤田地质研究所对兴安矿煤层自然倾向性分类和自然发火期核定说明:11、12、17－1、17－2、18、21、22、27、30号层9个煤层属容易自然发火煤层．自然发火期3～10个月。煤层单层厚度1～16m，厚煤层占矿井总储量的75%。矿井采用立井多水平分区式开拓方式。地面井筒标高247m，划分为四个水平，现二、三水平同时生产，目前，该矿有两个综采队、两个滑移支架机采队。该矿属高、突和自然发火矿井，矿井通风方式为中央联合压入式、分区斜井群回风。2新型材料在兴安煤矿矿井防灭火中的应用技术1)注氮气防火技术。a)注氮灭火机理。煤的氧化自燃是一个复杂的化学过程，当其氧化速度加快到使氧化生成的热量不能及时散发而聚集达到一定温度时就导致了自燃。煤有自燃速率主要取决于煤的温度和它所处环境空气中的氧含量，且与两者成正比。在同一温度下，煤周围空气中氧含量越低，氧化自燃速度越缓慢。氮气是一种无色、无味、无毒的气体，在正常干燥大气中N2含量大于79．04%，O2为20．93%，CO2为0．03%。在标准状况下，N2密度为1．2505kg/m3，与同体积空气质量比为0．9673。在常温常压下，由于N2分子结构稳定，其化学性质稳定，N2很难与其它物质发生化学反应，所以是一种良好的灭火用惰性气体。向井下采空区域注入N2，减少采空区氧含量，当02低于5%时，采空区内煤的氧化自燃速度减慢，促使煤的氧化自燃向逆向发展，直至其氧化过程终止，最终达到预防发火的目的。b)采用方法:三水平北18层自燃发火期6个月。工作面机道埋d108钢管，钢管头吊起贴棚梁下部用码煤袋子托住，管头埋入采空区50m后，在下回头重新埋设一趟同管径注氮管路，与采空区注氮管口保持在50～100m之间，使用北京瑞赛长城航空测控技术有限公司生产的型号为DM－800型井下移动式膜分离制氮机，注氮机设在三水平皮带运输巷新鲜风流中，注氮管路由轨道下山、三段总机道、机道反上、底板层机道接入采空区。应保证注氮机连续工作开机率100%，注氮机检修时要单台检修，另一台单机运转，注氮机电源实现双回路供电，并安装电机开停传感器，信号反馈至地面监控中心计算机，对注氮机工作状态实施实时监控。每天由专人负责对注氮系统管路进行一次全面漏气检修、放水维护工作。每月对综一队采空区注氮气30～40万m3。注氮气防火效果检验。通过工作面上隅角、采空区钻孔、工作面架子软帮、瓦斯抽放泵排气口等地点进行连续气体取样化验分析，依据化验结果随时调整注氮机，注入氮气浓度不低于97%，以保证注氮气防火效果。经采取向采空区注氮气防火等综合措施，在火区注销后，保证该综采工作面正常回采、回撤。后部钻孔观测。注...