易自燃煤层采空区瓦斯与氧气耦合致灾效应分析
2020-08-21马金魁苏学友赵亮宏
煤矿安全 2020年8期
关键词:区域
马金魁,苏学友,赵亮宏
(1.煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺113122;2.煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺113122;3.甘肃靖远煤电股份有限公司 大水头煤矿,甘肃 白银730913)
对于厚煤层赋存条件来讲,综采放顶煤技术是最高效产出方式,应用十分广泛。但放顶煤开采造成的顶板垮落高度要大于常规开采方式,采动影响更为明显,同时,顶煤释放的不规则性也会增加采空区遗煤量,在易自燃煤层条件下,容易引发采空区自然发火灾害[1-2]。来源于邻近卸压煤层和采空区遗煤的瓦斯,受工作面漏风流影响在采空区内部展现为有规律的分布方式[3-5],并与氧气浓度决定的采空区自燃“三带”构成了采空区2 大灾害隐患。采空区自然发火危险区域的氧气和瓦斯耦合作用后,是否存在瓦斯燃烧或爆炸危险,成为两者耦合危险性识别的重要信息[6-10],因此,开展易自燃煤层采空区瓦斯防燃防爆具有重要安全意义。
1 工作面概况
大水头矿为突出矿井,东106 综放工作面位于1180 水平,处于东一采区西翼,工作面煤厚为8~14 m,煤层倾角范围为4°~12°,受F40断层刀楞山断层应力的强烈牵引拉伸作用,工作面煤层及顶板受到整体牵引,煤岩强度较为松软破碎,受构造应力作用,煤层顶底板起伏较大,在褶曲轴部受剪应力作用,小断裂构造发育,煤体松软破碎,地质构造发育,为瓦斯储存提供了大的空间,属高瓦斯区域。该工作面采用“U”型通风方式,工作面供风量为1 080 m3/min。煤层的自然发火期达3~6 个月,最短只有21 d,煤尘的爆炸指数达36%。……
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