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[摘 要]为了对高瓦斯采空区煤自燃的危险性进行准确的预测,本文主要针对某采煤区工作面采空区煤自燃进行预测预报,通过实践验证,预测比较成功,从而实现了采煤作业的安全性。
[关键词]立体抽采;高瓦斯采空区;自燃;预测
中图分类号:TD752.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0024-01
对于煤矿安全而言,煤自燃与瓦斯是最严重的灾害。尤其是对高瓦斯易燃煤层的开采,因为对瓦斯的抽采,使得采空区漏风加剧,导致采空区遗煤发生自燃。另外,遗煤自燃又会引起瓦斯爆炸或燃烧,如果不采取及时有效的防治措施,其后果是非常严重的。所以,对采空区遗煤自燃采取准确预测,是避免矿井自燃的有效措施,也是防止高瓦斯自燃的有效措施。
鉴于以上分析,诸多学者都在遗煤自燃预测方面进行了大量的研究,也取得了一些成绩。但是对于高瓦斯工作面立体抽采这一特殊条件下的煤自燃预测还比较少,该工作面通风系统主要从传统的U型转变为U+II型,对于标志性气体的临界指标及采样点的位置而言,都发生了较大的变化。所以。对立体抽采条件下的高瓦斯采空区煤自燃的预测,对于高瓦斯采煤工作面的安全生产意义重大。
1、某采煤工作面概况
山西某煤矿采煤工作面位于首采区工作面,煤层隶属与太原组17号煤层,煤层厚度为4.03米-4.87米,平均厚度4.46米,倾角3-15度,平均倾角7度。该煤层属于II级自然发火煤层,其工作面长度为180米,推进长度达1423米,通风系统采用U+II型,即进风口为运输通道,回风位于回风巷道和内错尾巷,瓦斯抽放采用高抽巷连接抽放系统。其中,将内错尾巷设计在距离回风巷道内侧15米左右煤层的顶板处,沿16号煤层设置高抽巷,距离17号煤层顶板的距离约40米左右,和回风巷的距离约30米左右。该工作面巷道的布置如图1所示,根据测量,该煤层的瓦斯含量是6.05m3/t,瓦斯压力0.38MPa。
上式中,ICO表示CO指数,表示高抽巷中氮气的体积分数,b是该煤层和邻近煤层气体中氮气和甲烷所占体积分数的比值,CcoalCH4表示高抽巷中CH4气体的体积分数。
矿井下,一氧化碳的产生主要是由于氧化自燃时产生的,其他因素对其影响不大,所以,一氧化碳指数和采空区温度之间存在着对应关系,这种对应关系也成为自然发火危险性的判断依据。
3、结束语
该煤层工作面在实际开采中,由于出现过对高瓦斯采空区煤自燃规律没有认识充分时进行开采,造成煤自燃预测不准确的情况,致使出现自然发火,引起瓦斯燃烧。在采用该预测指标后,对其自燃情况进行了详细的预测,对所发现的险情及时的采取了处理措施,使得回采作业顺利的完成。由此可见,该预测指标对于高瓦斯采空区的煤自燃危险性预测是非常有效的,研究结果也是准确的,因此可以利用到类似的煤层采空区自燃危险性的预测中。
参考文献
[1] 卢平,张士环,朱贵旺.高瓦斯煤层综放开采瓦斯与煤自燃综合治理研究[J].中国安全科学学报.2004(4).
[2] 褚廷湘,余明高,杨胜强.瓦斯抽采对U+Ⅱ型近距离煤层自燃的耦合关系.2010(12).
[3] 朱令起,周心权,谢建国.自然发火标志气体实验分析及优化选择[J].采矿与安全工程学报.2008(4).
[4] 徐俊.中梁山南矿井煤自燃标志气体及指标体系研究[J].煤炭科学技术.2011(9).
[5] 陈立,武江河,郭鑫禾.煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究[J].河北工程大学学报.2007(4).
[关键词]立体抽采;高瓦斯采空区;自燃;预测
中图分类号:TD752.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0024-01
对于煤矿安全而言,煤自燃与瓦斯是最严重的灾害。尤其是对高瓦斯易燃煤层的开采,因为对瓦斯的抽采,使得采空区漏风加剧,导致采空区遗煤发生自燃。另外,遗煤自燃又会引起瓦斯爆炸或燃烧,如果不采取及时有效的防治措施,其后果是非常严重的。所以,对采空区遗煤自燃采取准确预测,是避免矿井自燃的有效措施,也是防止高瓦斯自燃的有效措施。
鉴于以上分析,诸多学者都在遗煤自燃预测方面进行了大量的研究,也取得了一些成绩。但是对于高瓦斯工作面立体抽采这一特殊条件下的煤自燃预测还比较少,该工作面通风系统主要从传统的U型转变为U+II型,对于标志性气体的临界指标及采样点的位置而言,都发生了较大的变化。所以。对立体抽采条件下的高瓦斯采空区煤自燃的预测,对于高瓦斯采煤工作面的安全生产意义重大。
1、某采煤工作面概况
山西某煤矿采煤工作面位于首采区工作面,煤层隶属与太原组17号煤层,煤层厚度为4.03米-4.87米,平均厚度4.46米,倾角3-15度,平均倾角7度。该煤层属于II级自然发火煤层,其工作面长度为180米,推进长度达1423米,通风系统采用U+II型,即进风口为运输通道,回风位于回风巷道和内错尾巷,瓦斯抽放采用高抽巷连接抽放系统。其中,将内错尾巷设计在距离回风巷道内侧15米左右煤层的顶板处,沿16号煤层设置高抽巷,距离17号煤层顶板的距离约40米左右,和回风巷的距离约30米左右。该工作面巷道的布置如图1所示,根据测量,该煤层的瓦斯含量是6.05m3/t,瓦斯压力0.38MPa。
上式中,ICO表示CO指数,表示高抽巷中氮气的体积分数,b是该煤层和邻近煤层气体中氮气和甲烷所占体积分数的比值,CcoalCH4表示高抽巷中CH4气体的体积分数。
矿井下,一氧化碳的产生主要是由于氧化自燃时产生的,其他因素对其影响不大,所以,一氧化碳指数和采空区温度之间存在着对应关系,这种对应关系也成为自然发火危险性的判断依据。
3、结束语
该煤层工作面在实际开采中,由于出现过对高瓦斯采空区煤自燃规律没有认识充分时进行开采,造成煤自燃预测不准确的情况,致使出现自然发火,引起瓦斯燃烧。在采用该预测指标后,对其自燃情况进行了详细的预测,对所发现的险情及时的采取了处理措施,使得回采作业顺利的完成。由此可见,该预测指标对于高瓦斯采空区的煤自燃危险性预测是非常有效的,研究结果也是准确的,因此可以利用到类似的煤层采空区自燃危险性的预测中。
参考文献
[1] 卢平,张士环,朱贵旺.高瓦斯煤层综放开采瓦斯与煤自燃综合治理研究[J].中国安全科学学报.2004(4).
[2] 褚廷湘,余明高,杨胜强.瓦斯抽采对U+Ⅱ型近距离煤层自燃的耦合关系.2010(12).
[3] 朱令起,周心权,谢建国.自然发火标志气体实验分析及优化选择[J].采矿与安全工程学报.2008(4).
[4] 徐俊.中梁山南矿井煤自燃标志气体及指标体系研究[J].煤炭科学技术.2011(9).
[5] 陈立,武江河,郭鑫禾.煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究[J].河北工程大学学报.2007(4).