金源煤矿1361面采空区自燃“三带”划分

煤矿现代化　２０１４－ｒ第３期　总第１２０期　金源煤矿１３６１面采空区自燃“三带＂划分　姜建。龚柏山　（微山金源煤矿，山东微山２７７６００）　摘要通过埋管方法对金源煤矿１３６１工作面采空区ＣＯ浓度、Ｏ　浓度以及温度分布特征进行了测　定，确定了１３６１工作面采空区自燃“三带”的分布范围：进风顺槽附近氧化带在采空区后ｌ０．２～２６ｍ，　回风顺槽附近氧化带在采空区后４０．８～１３．３ｍ，采空区中部氧化带在３．７ｍ～１０．５ｍ范围内．自燃“三带”　的划分为合理选择预防采空区煤炭自燃的措施提供了科学的理论依据，同时积累了划分采空区自燃　“三带”的实践经验，为金源煤矿１３６１工作面及其他工作面的安全生产奠定了基础．　关键词　自燃三带；采空区；埋管；分布范围　中图分类号：ＴＤ７５＋２．２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９—０７９７（２０１４）０３—００４３—０３　ｌ　引言　煤体自燃发火是影响矿井生产的一个重要问题，　ＣＯ以及温度的变化情况。　严重威胁着矿井的安全生产，判定实际条件下工作面　采空区自燃“三带”分布规律、自燃危险区域，对于矿　井自燃火灾防治，是十分必要和重要的。划分采空区　自燃“三带”范围在金源煤矿尚数首次，为了合理选择　预防采空区煤炭自燃措施，通过埋管方法对１３６１工　作面采空区温度和气体成分进行测定，划分了１３６１　工作面采空区自燃“三带”范围，为１３６１工作面以及　金源煤矿其他工作面的安全生产奠定了基础。　图１　采空区目燃“三带”观测管路　３．２测温测定、气体采集仪器　采用具有集成温度传感器ＡＤ５９０，其系统工作　原理如图２所示。　在“三带”观测过程中抽取气样的时候选用便携　式气体抽样装置采集气样，以气相色谱分析采空区气　体成分为理论依据。主要测试分析成分为：ＣＯ、０　。　２金源煤矿１３６１工作面概况　１３６１工作面位于一采区第六区段，西起轨道上　山，东临Ｆ１８断层。南为未采区段，北为１３５１工作面　采空区。　根据２００８年矿井瓦斯等级鉴定，瓦斯相对涌出　量为９．３３ｍ３／ｔ，瓦斯绝对涌出量为５．０７ｍ３／ｍｉｎ，二氧化　碳相对涌出量为５．５６ｍ３／ｔ，二氧化碳绝对涌出量为　３．０２ｍ３／ｍｉｎ，属低瓦斯矿井。煤尘爆炸指数为　３５．４７％，有煤尘爆炸性，煤自燃倾向性鉴定报告为三　类不易自燃，自燃发火期３－６个月。　图２二次仪表测温系统原理　３．３保护装置　３测点和测试管路的布置　３．１测点的布置　随着工作面推进，温度传感器以及气体取样胶　管埋入采空区，为了防止其被采空区冒落煤岩压实　损坏或粉尘堵塞管路，采用保护套管（如图３）对温度　传感器和束管头进行保护。　采用埋设温度传感器和束管的方式对金源煤矿　１３６１工作面采空区进行温度和气体监测。沿１３６１工　作面倾向布置５处监测点（如图１），每处监测点安设　温度传感器以及束管装置。随着工作面推进，监测装　置埋人采空区内，为防止采空区内冒落岩石将其损　坏，确保监测装置安全有效，采用外套钢管的方法对　监测装置进行保护。通过传感器读数以及束管系统　气体分析，掌握Ｔ作面不同推进阶段采空区内的０　、　４测定结果与分析　４．１“三带”划分依据　因煤层赋存条件、煤层自燃倾向性、开采、通风　方法等因素差异，不同工作面采空区自燃“三带”划　分相差悬殊、分布范围各有特点。在确定ｌｌ　作面采空　区自燃“三带”分布范围中，因采空区温度受周围环　境影响较大，不作为本次划分自燃“三带”的主要指　・４３・　煤矿现代化　２０１４年第３期　总第１２０期　架棚巷道前探梁吊环的改进与应用　剧江涛　（山西省煤炭工程项目咨询评审中心，山西太原０３００１２）　摘要常村煤矿主采的二　煤层为典型的“三软”煤层，煤层偏软，在该矿架棚巷道掘进过程中，为　及时护顶，推广是用前探梁装置进行临时支护，改造前，前探梁吊环是通过吊环与梁之间用木楔背实　实现稳固，操作不方便，且可靠性差，针对此情况，通过现场观察并多次试验，设计了新型前探梁吊环，　新型吊环主要有夹板、齿轮锁与螺杆三部分组成，通过现场实践证明：新型吊环可以实现前探梁的稳　固和高低升降调节机械化，结构牢固可靠，取得了良好的支护效果。　关键词架棚巷道；支护；前探梁吊环；顶板　中图分类号：ＴＤ３２７．２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００９—０７９７（２０１４）０３—００４５—０２　随着煤矿机械化程度和对安全重视程度的提　高，井下巷道为满足通风、行人及运送设备的需要，　巷道断面不断增大，导致巷道顶板事故在各矿所发　生的安全事故中的比例不断上升，根据相关资料统　计，这一比例在２０００年达到４０％，因此，如何防治巷　道顶板事故的发生已成为矿井预防煤矿事故的重点　内容之一，在架棚巷道掘进过程中，如果临时支护不　到位，增大顶板悬露时间，极易造成掉渣、冒顶等事　故。因此，研究在架棚巷道掘进过程中如何及时有效　的进行护顶，提高施工安全系数对防治安全事故的　发生具有重要的意义。　层为界，西北和东北方向止于一　煤层的露头，东西　走向长９ｋｍ，西北倾斜宽１．７～３．２ｋｍ，面积　１５．２６ｋｍ２。于１９７０年竣工投产，矿井经过两次改扩　建，目前矿井的生产能力为２２０万ｔ，开拓方式为立一　斜井多水平上下山开拓，分别为＋３５ｍ、一１５０ｍ、＋　１２０ｍ，目前＋３５水平已回采结束，矿井生产全部转　入一１５０水平，接替水平为＋１２０ｍ。主采山西组二　煤层，煤层最小厚度为０．３ｍ，最大厚度为＞１０．５ｍ，平　均厚度为３．４ｍ，平均倾角７。，煤层普氏坚固性系数　为ｆ＿０．２～０．３，属典型的豫西“三软”不稳定煤层。井　田区域内地质构造比较复杂，小断层和褶曲发育，受　复杂地质情况的影响，井下大多数巷道为梯形断面，　采用工字钢棚支护，由于常村煤矿煤层顶板压力大，　煤层松软，煤墙巷顶极易片帮，在巷道掘进期间及服　务年限内如不能有效的护顶，极易发生片帮、冒顶事　１技术改进的背景　常村煤矿井田略呈西北窄，东南宽的梯形，西南　面以前高村断层与王庄煤矿分界，东南方以张湾断　浓度以及温度均比采空区同范围区域内高。其变化　分布范围与按０　浓度划分的自燃“三带”范围大致　参考文献：　［１］蒋曙光，张人伟，陈开岩．监测温度和气体确定采空区自　相当，作为辅助指标，可以从侧面说明自燃“三带”划　分的合理性。　燃“三带”的研究【Ｊ１．中国矿业大学学报，１９９８（１）：５６—５９．　【２］谢军，薛生．综放采空区空间自燃“三带”划分指标及方法　研究【Ｊ】．煤炭科学技术，２０１　１，１（１）：６５—６８．　５结论　（１）通过束管抽取采空区气样、埋设温度探头，测　定了１３６１工作面采空区气体浓度、温度变化特征。　（２）根据采空区０　浓度分布特征，结合ＣＯ浓　度、温度分布规特征确定了１３６１工作面采空区自燃　“三带”的分布范围：进风顺槽附近氧化带在采空区后　１０．２～２６ｍ，回风顺槽附近氧化带在采空区后　４０．８～ｌ３．３ｍ，采空区中部氧化带在３．７ｍ一１０．５ｍ范围　内。　［３】余明高，黄之聪，岳超平．以氧指标划分采空区自燃“三带”　的实验研究ｆＪ】．西安矿业学院学报，１９９８（１）：４０—４４．　［４】谢军，程卫民，崔洪义，等．综放采空区空间自燃“三带”的观　测及划分ｌｊ］．煤矿安全，２０１ｌ，４２（４）：１３７—１３９．　［５】张国枢．通风安全学【Ｍ】徐州：中国矿业大学出版社，２００４．　作者简介：　姜建，男，汉族，四川三台人，工程师，本科，现就职于山东　（３）１３６１　Ｔ作面预防煤体自燃重点区域在采空　区后３．７～２６ｍ范围内。　省微山金源煤矿，从事煤矿安全生产管理工作。　（收稿日期：２０１４—４—９）　・４５・