防火于未“燃”|煤层防灭火的“巨龙方案”

来源:山东省煤炭行业协会   2023-08-04 20:03:32
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山能鲁西矿业新巨龙公司树牢“七个真正、一个引领”理念,始终坚持“办矿先治灾”,不断探索、认真总结,形成了一套可复制、能推广、安全高效的“22335”防火治灾体系,实现了工作面自然发火防治“由事后处理到事前预防”的转变,在8302工作面停采期间取得显著成效。


(资料图片)

精准施策,初期即决战

8302工作面面长270米,平均煤厚9米,可采储量363.33万吨,采用综采放顶煤工艺施工。2022年11月30日临时停采至2023年2月13日封闭,历时75天,超最短自然发火期11天。

“工作面临时停采时,切眼大量遗留煤炭没有进入采空区窒息带,且工作面揭露断层,断层附近采空区留有遗煤,工作面防火压力巨大。停采后,我们立即召开防灭火专题会议,第一时间制定了‘22335’防火治灾体系,以初期即决战的信念,保障工作面停采期间安全。”该公司副总工程师王琰介绍。

8302工作面防火钻孔施工现场

“22335防火体系”包含了以下内容。

两调:调风量,停采后工作面风量降至1000m³,减少采空区漏风,从而减少工作面氧气含量。每日召开防火协调平衡会,总结当天工作,分析气体变化,部署次日工作,坚定落实公司“思想统一、方案可行、卓越执行”的工作理念,确保行动统一,步调一致。

两堵:隅角封堵,隅角垒设双重隔离墙,墙体之间充填高水材料;墙体外侧喷涂高分子封堵材料,强化封堵效果,有效减少隅角漏风。

三测:利用安全监控系统传感器对工作面甲烷、一氧化碳、温度等传感器实时监测现场环境变化;利用KJ1234煤自然在线监测系统对回风隅角及采空区气体进行循环监测;采用人工取样+色谱分析方式对工作面布置的自然发火观测点观测,及时发现工作面自燃发火风险隐患点,为现场施工提供技术指导。

三注:工作面压注防火材料实行“区域先行、全面治理、局部跟进”三步走策略。区域先行,停采后立即对断层附近及上、下隅角三个重点区域进行打孔注浆,超前惰化处理。全面治理,对工作面逐架打孔压注泥浆及灭火剂,实现工作面遗煤区全覆盖治理。局部跟进,根据现场观测结果,对采空区出风区域、气体较高区域加密防火钻孔压注灭火剂,重点区域重点治理。

五孔:从工作面遗煤分布范围、煤体赋存状态及提高工作面防火效率效果方面考虑,工作面共设计5类防火钻孔,分别为:架间高位孔、架后孔、中位孔、深孔及隅角高位孔,实现工作面遗煤全覆盖立体化惰化处理,实现自然发火风险全面高效管控。

8302工作面注浆注氮管 工欲善其事,必先利其器

“我们高度重视灾害治理装备管理,集中装备力量,为8302工作面量身制定防灭火装备组合‘套餐’。”该公司目前井下建有5个制浆制氮车间,配备2种型号的膜分离式制氮机10套、粘土制浆机10台,煤矿用泥浆泵10台,敷设注浆注氮管路各1万余米,同时矿井装备了注胶泵、喷涂泵、架柱式钻机等防火装备,拥有完善的防火装备,为矿井自然发火灾害治理提供了强有力的装备支撑。

员工操控井下膜分离式制氮机 超前预判,防范风险

工作面封闭前,该公司还制定了封帮及加强顶板支护的管控方案,在工作面实施锚网带+单体支护,避免顶板破碎和裂隙发育,同时加强支架状态管理,支架前梁充分结顶,支架状态数据管控,侧护间隙保持10cm。通过超前管控,工作面启封后顶板完好,无破碎变形,为工作面自然发火防治创造了有利条件,大大降低了工作面启封后自然发火风险。

“通过采取以上措施,有效保障了8302工作面复产防火安全,目前工作面复产后,保持每日平均推采1.6米,架间CO浓度最高48ppm,隅角及回风CO浓度均为0,气体平稳无异常,实现了8302工作面停采75天、封闭5个月后复产安全推采,以‘数据证明’防灭火‘巨龙方案’的可行性、可靠性和可推广性。”新巨龙公司党委副书记、董事长、总经理郑兴博表示。

作者:王日刚 公致 韩冬 白天玉

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