什么是采空区自燃“三带”?

作为高产量、高效率的采煤技术,综放开采已在国内普遍使用。大幅度提高煤炭生产效率及产量是人们所关注的。但与此同时,这项技术为采空区也带来了巨大的安全隐患。比如,遗留下大量的浮煤,推广速度过快、在采空区的自然区域范围内的不严格规划,等等,这些情况让采空区的自然发火问题空前严重。

采空区自燃三带

按采煤工作面采空区内浮煤自燃危险性的不同,可将采空区划分为散热带、自燃带和窒熄带。在采煤工作面推进过程中,采空区自燃“三带”范围和宽度随采煤工作面漏风量、氧浓度、浮煤厚度和采空区温度等因素动态变化。

目前采空区自燃三带划分有三个指标:漏风风速、氧气浓度、温升。划分如下:

1)散热带是指采空区漏风风速大于0.24m/min,氧气体积分数大于18%,温升△T<1℃/d且靠近工作面的区域;

2)氧化升温带是指漏风风速在0.10~0.24m/min,氧气体积分数为10%~18%,温升△T≥1℃/d的区域;

3)窒息带是指漏风风速小于0.10m/min,氧气体积分数小于10%温升△T<1℃/d的采空区压实区。

采空区防灭火措施

采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。当确定了采空区的自燃三带后,在

采空区内最易自燃区域内注防灭火材料,从而破坏漏风供氧和蓄热环境,消灭煤炭自燃。常用的防灭火材料有黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、三相泡沫、普瑞特等材料,其中普瑞特防灭火材料徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学研制,融合了黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、三相泡沫等各项防灭火材料的优点,又避免了上述各项技术的多数缺点。

普瑞特防灭火材料技术特点:
1、集凝胶、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体,能把泡沫中的水固结在凝胶体内,避免了黄泥灌浆和其它泡沫大量水流失或者溃浆的缺点;
2、在采空区具有良好的扩散性能,生成的普瑞特以泡沫为载体能够对采空区或煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖,持久保持煤体湿润冷却,隔绝氧气,且添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化,彻底防治煤炭自燃;
3、普瑞特被注入火区后,会在火区全方位覆盖一层凝胶层,并且凝胶层中95%以上都是水,具有长久的吸热降温作用,能够有效防止火区复燃;
4、普瑞特以泡沫为载体,在防灭火区域内能向高处堆积,所到之处普瑞特都能有效覆盖并黏附浮煤裂隙,具有良好的封堵漏风通道的性能;
5、泡沫中的氮气缓慢释放,避免单独注氮时氮气容易流失的缺点,持久保持火区惰化。

结语

采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。因此,为了确保工作人员的人身安全,应该科学合理地确定采空区自燃三带的范围,可以增强防灭火措施的针对性,提高防灭火工程的效果,有效预防自然发火事故,将对预防采空区的自然发火及保障综放面的安全生产具有十分重要的现实意义。

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