综放面采煤工作面末采停采期间综合综合防火技术研究

综放面采煤工作面末采停采期间综合综合防火技术研究内容摘要：

地位。 井下煤层火灾预报的愈早、愈准确，则扑灭火灾所需的人力、物力愈少，救援亦容易。 只要能够准确、适时地进行煤层火灾的预报，就能做到有的放矢地采取预防煤层火灾的措施，提高措施的针对性和有效性，从而提高煤矿防火工程的经济效益，确 保矿井免受 自燃火灾的威胁具有十分重要的意义。 7 隐蔽火源探测技术是迄今为止煤矿防灭火工作面临的最大难题，国内外采用测氡法、地质雷达法、物探磁法、电法、红外热成像法以及采空区中预埋感温装置等方法对隐蔽火源探测技术进行了探索。 埋设感测元件的方法由于采空区中的冒落体均为热的不良导体，加之感测元件大都埋在靠近底板的部位，对于温度相当高的火源，距离稍远就感测不到火源的存在，这是该方法急需解决的难题。 物探法和地质雷达法由于没有能够解决好穿越地质构造带等技术难题而未得到普及和推广。 红外热成像法是较为理想的隐蔽火源探测方法，但必须解决好穿越煤体特别是裂隙带的问题，另外，此类仪器属精密仪器、价格昂贵，应使其国产化。 在 1303 面的回采 、末采及 停采撤架期间，通过监测监控技术，相应区域布置一定数量的测点，采取系统自动循环检测及 定点人工检测相结合的 方式，对自燃隐患进行实时及定期监测。 利用红外热像仪对 1303 面及轨顺的自燃隐患 区域进行排查，采取了严密、适时、有效的防灭火技术措施，保障了 1303 面的正常回采及安全撤架。 监测监控技术 矿井安全监测监控系统是从煤矿生产系统的遥控、遥信和遥测技术中发展起来的。 继五十年代采煤机械化的出现，引起煤炭工业第一次技术革命之后，从六十年代初期，国外就已经开始对环境参数的监测进行了研究。 早期的监测系统一般是为井下某一生产环节或监测目的而设计的，系统的容量不大。 七十年代由于小型和微型计算机的出现，加上新的数据传输和 处理技术在煤矿监测系统中的应用，使得德国、美国、英国的监测系统已取得很大进展，近年来各国的监测系统已逐渐从单独的生产监测与安全监控转变为一个综合系统，英国、美国、日本、德国都在不同范围和程度上有所发展和应用。 煤矿监测系统属于高科技产品，这是大规模集成电路技术、计算机技术、多媒体技术、通讯技术等高科技发展的产物。 当前，这些高科技仍以惊人的速度向前发展，因此，煤矿监测技术及其产品在我国煤矿有了突飞猛进的发展，各种煤矿监测系统及其配套产品应运而生。 随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要，国 内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了 KJ90、KJ9 KJ10 KJF20 KJ4/KJ2020 和 KJG2020 等监控系统，以及 MSNM、 WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。 矿井安全监测监控系统是增强矿山安全，提高生产率的有效工具。 国有大型重点煤矿大多数矿井都装备监测系统，这对改善我国煤矿安全状况，改变煤矿落后面貌，提高矿井生产效率，提高煤矿生产现代化管理水平等方面都起到了重要 8 作用。 根据东滩矿矿井设计及采区布置情况，安装 了 KJ31 型 束 管监测系统，针对1303 面， 监测点 的布置位置有两种： 1）束管连续监测点； 2）束管人工检测点。 回采阶段 1303 面从 2020 年 3月 16 日开始回采，整个回采阶段至 2020 年 6月 20 日结束。 1303 综放面安全监控系统束管监测点布置如图 4 所示。 Dtcov开 停p 400 cp 500 cCH 4CH 4KD6002风门密闭调节风门隔爆水袋乏风流新鲜风流架间喷雾转载喷雾截止阀防尘水管注浆管D净化水幕隔爆水袋图 例Dtco温度传感器co 传感器CH 4传感 器CH 4V V 传感器KD 6002 工业电视镜头 单路束管工业电视电缆监控干线电缆SS1 3 03综放工作面切眼13 02 综放工作面采空区13 01 综放工作面采空区13 00 综放工作面采空区线采停计设面作工放综1300 线采停面作工放综 线采停面作工放综 13 03 综放工作面13 03 运顺13 03 轨顺线采停计设面作工放综 13 04 运顺SSSSSSS130113021303巷风回一第翼东场车甩1303综 放工作面通风、防尘、安全监控系统图系统图山上采一东翼电站硐室山上回风一采翼东溜煤一号联络巷二号联络巷联尾机东翼第二回风巷东 翼 皮 带 大 巷巷络联号五巷络联号四东 翼 轨 道 大 巷三号联络巷2 5 176。 10176。 溜煤道轨溜煤一号联溜煤2 0176。 所电变号一溜煤2 0176。 轨皮二号联络巷二号联山上带皮采一翼东六号联络巷联东翼第一回风巷东翼总回风巷（去北风井）图 4 1303运顺末采期间束管位置示意图 末采阶段 6 月 20 日至 6 月 30日这段时间处于 1303 面末采阶段，此阶段主要预埋注浆管和束管监测点，为停采撤架期间的防灭火工作的有效实施做好充分的准备。 1303 运顺、轨顺末采期 间束管安装位置如图 5 和图 6所示。 1303运顺沿空留巷1303面N205收尺点192收尺点187收尺点三路注浆管路采空区1303运顺末采期间注浆管路安装位置示意图196收尺点1303运顺1303面N189收尺点191收尺点195收尺点205收尺点192收尺点190收尺点采空区隔离墙193收尺点194收尺点1303运顺末采期间束管安装位置示意图四路束管197收尺点1995 m 1985 m189收尺点191收尺点195收尺点193收尺点197收尺点1995 m 1985 m1303面N两路注浆管路采空区1303轨顺末采期间注浆管路安装位置示意图1303轨顺1303停采面N205收尺点采空区193收尺点1303轨顺末采期间束管安装位置示意图两路束管1995 m 198收尺点1303轨顺205收尺点193收尺点1995 m 198收尺点 图 5 1303运顺末采期间束管位置示意图 1303运顺沿空留巷1303面N205收尺点192收尺点187收尺点三路注浆管路采空区1303运顺末采期间注浆管路安装位置示意图196收尺点1303运顺1303面N189收尺点191收尺点195收尺点205收尺点192收尺点190收尺点采空区隔离墙193收尺点194收尺点1303运顺末采期间束管安装位置示意图四路束管197收尺点1995 m 1985 m189收尺点191收尺点195收尺点193收尺点197收尺点1995 m 1985 m1303面N两路注浆管路采空区1303轨顺末采期间注浆管路安装位置示意图1303轨顺1303停采面N205收尺点采空区193收尺点1303轨顺末采期间束管安装位置示意图两路束管1995 m 198收尺点1303轨顺205收尺点193收尺点1995 m 198收尺点 图 6 1303轨顺末采期间束管位置示意图 11 停采阶段 在 6 月 30 日停采后，在 7 月 22 日之前， 1303 面上没有布置束管探头，束管连续监测点是： 1） 2223柱间孔； 2） 2829柱间孔； 3） 5354柱间孔。 而端头支架、 67架、 1213架、 3435柱间孔、 3839柱间孔 、 4344柱间孔、4849柱间孔、 5859柱间孔、 6364柱间孔、 6869柱间孔为束管人工检测点。 7月 22日后，束管连续监测点是： 1） 1213架间孔； 2） 2223柱间孔； 3）5354柱间孔。 而端头支架、 67架、 2829柱间孔、 3435柱间孔、 3839柱间孔、 4344柱间孔、 4849柱间孔、 5859柱间孔、 6364柱间孔、 6869柱间孔为束管人工检测点。 1303 停采期间 束管监测点布置 如图 7 所示。 CH4 COCOCH4接入监控系统注：工作面束管全部测回采煤壁处顶板位置气体状况端头支架70 60 50 2030 1040温度探头210 m1213架67架电控硐室ccccc c cc一采回风上山一采轨道上山4联5联1303轨顺1910 m 1875 m1946 m1980 m13 03束 管、探头布置图北1303运顺监测束管 图 7 1303停采期间 束管、探头布置图 通过 6至 9月份的① 1303 轨顺端头孔、② 1303 沿空留巷（ 2223柱间孔）、③ 1303 轨顺隅角、④ 1303 沿空留巷（ 5354柱间孔）、⑤ 1303 停采面 1213架间、⑥ 1303 沿空留巷（ 2829柱间孔）、⑦ 1303 沿空留巷（ 6364柱间孔）、⑧1303 运顺隅角、⑨ 1303 运顺回风、⑩ 1303 隅角 、⑾ 1303 停采面 3637架间孔、⑿ 1303 停采面 132133架间孔、⒀ 1303 轨顺里闭内 等束管连续监测数据，以及束管 人工检测（工作面气体分布：早、中、晚）数据，得出了 O CO、 CO C2H6等变化趋势示意图 ，气体数据见附表 113。 1） 1303 轨顺端头孔 12 图 8 1303 轨顺端头孔 O2变化趋势 图 9 1303 轨顺端头孔 CO 变化趋势 图 10 1303 轨顺端头孔 CO2变化趋势 13 图 11 1303 轨顺端头孔 C2H6变化趋势 2） 1303 沿空留巷（ 2223柱间孔） 6至 8月份的气体变化趋势示意图。 图 12 1303 沿空留巷（ 2223 柱间孔） O2 变化趋势 图 13 1303 沿空留巷 （ 2223 柱间孔） CO 变化趋势 14 图 14 1303 沿空留巷（ 2223 柱间孔） CO2 变化趋势 图 15 1303 沿空留巷（ 2223 柱间孔） C2H6 变化趋势 3） 1303 隅角 从 7 月份的束管监测数据，得出相应气体的变化趋势示意图。 图 16 1303 隅角 O2变化趋势 15 图 17 1303 隅角 CO 变化趋势 图 18 1303 隅角 CO2 变化趋势 图 19 1303 隅角 C2H6 变化趋势 4） 1303 运顺隅角 6 月份气体变化情况 示意图。 16 图 20 1303运顺隅角 O2 变化趋势 图 21 1303运顺隅角 CO变化趋势 图 22 1303运顺隅角 CO2 变化趋势 17 图 23 1303运顺隅角 C2H6 变化趋势 5） 1303 沿空留巷 (2829柱间孔） 6至 9月份的气体变化趋势示意图。 图 24 1303沿空留巷 (2829柱间孔） O2 变化趋势 图 25 1303运沿空留巷 (2829柱间孔） CO变化趋势 18 图 26 1303运沿空留巷 (2829柱间孔） CO2 变化趋势 图 27 1303运沿空留巷 (2829柱间孔） C2H6 变化趋势 6） 1303 轨顺隅角 图 28 1303 轨顺隅角 O2变化趋势 19 图 29 1303 轨顺隅角 CO 变化趋势 图 30 1303 轨顺隅角 CO2变化趋势 图 31 1303 轨顺隅角 C2H4变化趋势 20 7） 1303 停采面 1213架间孔 图 32 1303 停采面 1213架间孔 O2变化趋势 图 33 1303 停采面 1213架间孔 CO 变化趋势 图 34 1303 停采面 1213架间孔 CO2变化趋势 21 图 35 1303 停采面 1213架间孔 C2H6 变化趋势 8） 1303 沿空留 巷（ 5354柱间孔） 图 36 1303 沿空留巷（ 5354柱间孔） O2 变化趋势 图 37 1303 沿空留巷（。