复杂条件下边角煤工作面缓推期间自然发火的治理
2021-05-21李志勇上官良良刘星乐
李志勇,上官良良,刘星乐
(兖州煤业股份有限公司兴隆庄矿,山东 兖州 272102)
1 矿井概况
兴隆庄煤矿位于山东省兖州区境内兖州煤田东北部。井田走向长约13.1 km,倾斜宽约6.8 km,矿区面积56.234 6 km2。矿井于1975 年2 月份破土动工,1981 年12 月建成投产,年设计能力300 万t,设计服务年限97a,2015 年核定生产能力为650 万t。地质储量约 7.35 亿 t,可采储量 21 862.5 万 t,主要可采煤层为3 煤层,埋深240~580 m,煤厚平均8.65 m,煤种主要以气煤为主。矿井采用竖井开拓,现生产水平为-350 m 水平。采用综采放顶煤开采工艺。矿井通风方式为两翼对角抽出式,共布置4个井筒,其中主、副井进风,东、西风井回风。矿井水文地质类型中等,低瓦斯矿井,煤尘有爆炸性。
2 自燃倾向性鉴定
1)3 煤的自燃倾向性等级为Ⅱ类,属自燃煤层。3 煤的最短自然发火期为44 d。
2)煤炭自燃氧化自燃热解的气体产区随矿井和煤质的不同而异,而且出现气体产物的热解温度相差甚大。因此在利用标志气体进行煤炭自然发火进行预测预报,关键是检测出本矿煤层标志气体。由山东鼎安监测技术有限公司出具的煤层自然发火标志气体检测报告,显示检测结果:CO、C2H4、C2H2、C3H8为煤自然发火的标志性气体,CO 出现表明煤炭已经开始氧化,C2H4出现且变化速率明显加快是煤炭进入加速氧化阶段的标志,其出现的临界温度144℃ ~ 160℃ ,C2H2出 现 的 温 度 超 过 350℃ 。C2H2/C2H6比值的出现是煤炭进入加速氧化阶段的标志,其峰值出现的温度为257℃,C3H8/C2H6比值的出现是煤炭进入剧烈氧化阶段的标志,其峰值出现的温度是300℃,C2H4/C2H6和C3H8/C2H6可作为判别煤反应程度的辅助指标。……
