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概述:在能源消耗越来越大的基础上,煤炭开采业也在不断增加。煤炭开采将产生大量的瓦斯。如果这些气体没有及时处理,将影响到煤矿作业人员的人身安全,阻碍煤矿企业的发展。了解瓦斯抽放和自燃,针对在高瓦斯矿井抽放条件下,对采空区的防火和灭火技术进行具体研究,希望能给煤炭开采事业的发展带来帮助。
关键词:高瓦斯;矿井;抽放条件;采空区;防灭火;技术
引言
在煤矿开采中,当瓦斯被抽放时,受多种因素影响,会有自燃现象的发生,因此,在建设高瓦斯矿井的过程中,应采用适当的方法排放大量瓦斯,防止矿井爆炸;鉴于在当前技术下,许多矿井将采用抽放技术进行对矿井瓦斯的处理,然而,这种方法很容易导致采空区的空气漏风,空气流动变得复杂,而且在流动过程中会有大量的漂浮煤。一旦发生自燃,就会发生非常严重的安全事故,影响工人的人身安全。
1、瓦斯抽放和自燃
如果我們想充分明确采用防火和灭火技术,我们需要对瓦斯抽放和瓦斯的性质有深刻的了解。在瓦斯抽放中,可能会受到采空区漏风的影响,从而引起煤自燃。由于瓦斯抽放的过程改变了空气压力,空气从缝隙扩散到外部,导致瓦斯泄漏。在这种情况下,煤渣将与氧气接触,在充分的燃烧条件下容易实现自燃。此外,在采矿的过程中,煤在可能会受到自身和外界的影响,并释放出一定的热量,这将影响整个外部环境,最终导致自燃。经过相关调查显示,可以确定在降低瓦斯的抽放量情况下,可以很好的控制漏风问题。如果抽放量和位置发生变化,例如位置的变化,这导致抽放瓦斯的效率降低。如果不及时排出瓦斯,空气中的瓦斯浓度会更高,更容易发生爆炸;相反,如果在工作面进行抽放,因为高浓度的氧气,瓦斯可以很容易地顺着气体流走,因此不容易发生爆炸。
2、煤自燃的原因
通过各大科研院校针对煤层自燃早期研究的详细分析,可以明显看出,煤自燃的发生主要是由于煤层自燃的倾向,煤的粒度、回采面推进速度、空气排放等因素受到影响。
2.1煤层自燃倾向
煤本身是一种典型的燃料,其自身的裂缝为氧气提供了存在的环境,并与其发生氧化反应并产生热量。如果环境具有良好的蓄热条件,煤将继续升温并最终达到其燃点,煤就会发生自燃。通常,不同类型的煤的物理性质不同。因此,在实际生产中,煤的吸氧能力作为其自燃能力的表征数据,可以使用专业监测设备和其他辅助校正指标来测量开采煤层煤体的吸氧能力,结合煤的自燃能力有效地确定煤层发生自燃的概率,为井下防火提供指导和建议。
2.2煤的粒度
在地下生产和开采中,煤炭在支架重复支护的过程中破碎,在作业过程中难以避免落入采空区,煤炭破碎程度越大,落入采空区的漂浮煤粒径越小,它越容易氧化,然后自燃。
2.3回采面推进
通过对回采面漏风量、推进距离和采空区温度变化的监测表明,采空区的温度变化与回采面的推动距离之间存在一定的联系,如果回采面移动正常,采空区漂浮煤的氧化温度相对有限。如果温度未达到燃点,会随着回采面的推动进入窒息区,但如果停止推动不能正常进行或速度较慢,采空区的浮煤将长期置于氧化温度上升区,持续升温至燃点,诱发自燃,通常在生产过程中出现断层、褶曲等特殊地质条件时,回采面移动必然会减慢,这将大大增加采空区发生火灾或者爆炸的概率。
3、高瓦斯矿井抽放条件下采空区防灭火技术
3.1漏风控制
在高瓦斯抽放的基础上,引入正确的防火灭火技术,确保工作面安全。在稳定风压下对漏风进行特殊控制,可确保防火和灭火效果,应用时应使用合适的填料,这种方法可以很好地增加工作面的出风阻力,从而在一定的风压下控制泥炭中的气流,减少空气中的氧气,手动控制降低了自燃的可能性,使目标更加安全。为了及时提高出风口控制的效率,在工作过程中就丙烯要能够对其地面进行检查,对彻底了解其中的空隙,及时检查并填补空隙。如果在检查过程中某些墙体位置变形,必须采取适当措施加固墙体,以避免火灾。
3.2氮气防灭火技术
对于氮来说,它具有高稳定性、无毒性,并且通常不会与其他物质发生反应。因此,它可以起到很好的防火作用。该技术在应用过程中使用专业的制氮设备,然后通过管道将氮气释放到目标物中。通过这种方法,氧气可以得到很好的稀释,将这种气体注入火区也能起到很好的灭火作用。与常规灭火相比,注氮技术的应用非常高。首先,因为氮气非常安全,不会腐蚀环境,第二,由于氮气是一种气体,可以在空气中扩散,因此在运输时不需要大量的人力和物力。可以通过管道直接输送到合适的位置,具有更好的防火效果,减少对相关位置的过多破坏。在火灾区域,如果要使用氮气,请根据火灾区域的位置进行具体计算,制定相应的运输计划,安装管道,然后使用管道输送氨气,由于氮气的生产成本较低,不需要投入大量成本,生产后可以使用,性价比更高,效果更好。
在注入氮气时,必须根据实际情况采取具体措施,例如选择无缝钢管作为注入装置,根据各自的管道位置连接采空区,并在指定点设计排放口排放氮气,其中必须确保氮气排放口低于底板,并可使用适当的物品,避免堵塞排气口,一旦出现问题,可以及时移动管道,然后将氮气输送到预定位置,以确保注氮效果。
分层过程中,在上部采空区域很容易发生自燃,对下部开采影响很大,针对这种情况,可利用钻孔注氮按适当距离钻孔,以确保氮气可从孔内进入管道,随后根据实际情况确定氮气的注入方式和含量,并确定氮气扩散范围,以确保氮气能有效地发挥其作用,更好地达到灭火的效果。
3.3胶体防灭火技术
这项技术是一项新技术,主要是用水将基材和混凝剂混合形成胶体,在胶体形成过程中需要吸收大量的热量,如果发现环境温度过高,会将分解成氨气和水,煤能很好地吸收氨气,它可以降低煤和氧气的产生氧化反应的几率,降低煤的燃烧速率。此外,胶体在生产过程中可以很好地吸收热量,降低环境温度,并产生相应的防火和溶解效果。目前,最常见的胶体凝胶材料。在使用过程中,每个胶体的距离为60m,然后将胶体注入沙袋中形成隔墙。
因为胶体主要由一种既不是固体也不是液体的特殊物质组成。它介于两者之间,在应用上有很好的优势。首先,由于它主要由水组成,可以及时降低环境温度。其次,如果环境温度达到1000摄氏度时,胶体会受到温度的影响,然后及时放气堵塞出风口,起到与固体相同的作用,减少氧气。通过计算其比例,凝胶可以合理匹配,水溶液和胶体物质可按相关要求作用,可对煤进行包覆,有效提高吸附性能,还可以节约水资源,避免浪费水资源。这种材料在使用前不需要通过特殊方法保存,并且不受环境限制。最后,胶体灭火速度快,安全性高,不会污染环境,比氨气更安全。因此,它在采煤过程中具有良好的优势,在应用中可以取得良好的效果。
4、结论
综上所述,在瓦斯抽放条件下,往往会受到煤炭的影响,进而会发生更为严重的安全事故,不仅给煤矿企业造成严重的经济损失,而且影响到作业人员的人身安全。在高瓦斯抽采条件下,积极采用适当的防火灭火技术,以达到相应的目的,其中根据高瓦斯矿井的实际位置,选择适当的防火灭火技术,确保防火灭火作业质量,确保煤矿安全,减少爆炸问题的发生,为我国煤矿企业的发展提供相应的帮助。
参考文献
[1]郭宝栋.综放工作面采空区防灭火技术[J].化 学工程与装备,2020,(03):252-253+270.
[2]王树斌 ,苗应星.高瓦斯矿井采空区煤炭自燃火灾的快速治理技术[J].矿业安全与环保 ,2010(8):62— 64.
[3]张颐纯.综采放顶煤工作面采空 区注氮防灭火技 术研 究[D]. 太原:太原理工大学,2016.
[4]昝军才.任万兴.房树起.高瓦斯易自燃煤层特殊条件下综合防灭火技术[J].煤矿安全 ,2015(1):51—53.
关键词:高瓦斯;矿井;抽放条件;采空区;防灭火;技术
引言
在煤矿开采中,当瓦斯被抽放时,受多种因素影响,会有自燃现象的发生,因此,在建设高瓦斯矿井的过程中,应采用适当的方法排放大量瓦斯,防止矿井爆炸;鉴于在当前技术下,许多矿井将采用抽放技术进行对矿井瓦斯的处理,然而,这种方法很容易导致采空区的空气漏风,空气流动变得复杂,而且在流动过程中会有大量的漂浮煤。一旦发生自燃,就会发生非常严重的安全事故,影响工人的人身安全。
1、瓦斯抽放和自燃
如果我們想充分明确采用防火和灭火技术,我们需要对瓦斯抽放和瓦斯的性质有深刻的了解。在瓦斯抽放中,可能会受到采空区漏风的影响,从而引起煤自燃。由于瓦斯抽放的过程改变了空气压力,空气从缝隙扩散到外部,导致瓦斯泄漏。在这种情况下,煤渣将与氧气接触,在充分的燃烧条件下容易实现自燃。此外,在采矿的过程中,煤在可能会受到自身和外界的影响,并释放出一定的热量,这将影响整个外部环境,最终导致自燃。经过相关调查显示,可以确定在降低瓦斯的抽放量情况下,可以很好的控制漏风问题。如果抽放量和位置发生变化,例如位置的变化,这导致抽放瓦斯的效率降低。如果不及时排出瓦斯,空气中的瓦斯浓度会更高,更容易发生爆炸;相反,如果在工作面进行抽放,因为高浓度的氧气,瓦斯可以很容易地顺着气体流走,因此不容易发生爆炸。
2、煤自燃的原因
通过各大科研院校针对煤层自燃早期研究的详细分析,可以明显看出,煤自燃的发生主要是由于煤层自燃的倾向,煤的粒度、回采面推进速度、空气排放等因素受到影响。
2.1煤层自燃倾向
煤本身是一种典型的燃料,其自身的裂缝为氧气提供了存在的环境,并与其发生氧化反应并产生热量。如果环境具有良好的蓄热条件,煤将继续升温并最终达到其燃点,煤就会发生自燃。通常,不同类型的煤的物理性质不同。因此,在实际生产中,煤的吸氧能力作为其自燃能力的表征数据,可以使用专业监测设备和其他辅助校正指标来测量开采煤层煤体的吸氧能力,结合煤的自燃能力有效地确定煤层发生自燃的概率,为井下防火提供指导和建议。
2.2煤的粒度
在地下生产和开采中,煤炭在支架重复支护的过程中破碎,在作业过程中难以避免落入采空区,煤炭破碎程度越大,落入采空区的漂浮煤粒径越小,它越容易氧化,然后自燃。
2.3回采面推进
通过对回采面漏风量、推进距离和采空区温度变化的监测表明,采空区的温度变化与回采面的推动距离之间存在一定的联系,如果回采面移动正常,采空区漂浮煤的氧化温度相对有限。如果温度未达到燃点,会随着回采面的推动进入窒息区,但如果停止推动不能正常进行或速度较慢,采空区的浮煤将长期置于氧化温度上升区,持续升温至燃点,诱发自燃,通常在生产过程中出现断层、褶曲等特殊地质条件时,回采面移动必然会减慢,这将大大增加采空区发生火灾或者爆炸的概率。
3、高瓦斯矿井抽放条件下采空区防灭火技术
3.1漏风控制
在高瓦斯抽放的基础上,引入正确的防火灭火技术,确保工作面安全。在稳定风压下对漏风进行特殊控制,可确保防火和灭火效果,应用时应使用合适的填料,这种方法可以很好地增加工作面的出风阻力,从而在一定的风压下控制泥炭中的气流,减少空气中的氧气,手动控制降低了自燃的可能性,使目标更加安全。为了及时提高出风口控制的效率,在工作过程中就丙烯要能够对其地面进行检查,对彻底了解其中的空隙,及时检查并填补空隙。如果在检查过程中某些墙体位置变形,必须采取适当措施加固墙体,以避免火灾。
3.2氮气防灭火技术
对于氮来说,它具有高稳定性、无毒性,并且通常不会与其他物质发生反应。因此,它可以起到很好的防火作用。该技术在应用过程中使用专业的制氮设备,然后通过管道将氮气释放到目标物中。通过这种方法,氧气可以得到很好的稀释,将这种气体注入火区也能起到很好的灭火作用。与常规灭火相比,注氮技术的应用非常高。首先,因为氮气非常安全,不会腐蚀环境,第二,由于氮气是一种气体,可以在空气中扩散,因此在运输时不需要大量的人力和物力。可以通过管道直接输送到合适的位置,具有更好的防火效果,减少对相关位置的过多破坏。在火灾区域,如果要使用氮气,请根据火灾区域的位置进行具体计算,制定相应的运输计划,安装管道,然后使用管道输送氨气,由于氮气的生产成本较低,不需要投入大量成本,生产后可以使用,性价比更高,效果更好。
在注入氮气时,必须根据实际情况采取具体措施,例如选择无缝钢管作为注入装置,根据各自的管道位置连接采空区,并在指定点设计排放口排放氮气,其中必须确保氮气排放口低于底板,并可使用适当的物品,避免堵塞排气口,一旦出现问题,可以及时移动管道,然后将氮气输送到预定位置,以确保注氮效果。
分层过程中,在上部采空区域很容易发生自燃,对下部开采影响很大,针对这种情况,可利用钻孔注氮按适当距离钻孔,以确保氮气可从孔内进入管道,随后根据实际情况确定氮气的注入方式和含量,并确定氮气扩散范围,以确保氮气能有效地发挥其作用,更好地达到灭火的效果。
3.3胶体防灭火技术
这项技术是一项新技术,主要是用水将基材和混凝剂混合形成胶体,在胶体形成过程中需要吸收大量的热量,如果发现环境温度过高,会将分解成氨气和水,煤能很好地吸收氨气,它可以降低煤和氧气的产生氧化反应的几率,降低煤的燃烧速率。此外,胶体在生产过程中可以很好地吸收热量,降低环境温度,并产生相应的防火和溶解效果。目前,最常见的胶体凝胶材料。在使用过程中,每个胶体的距离为60m,然后将胶体注入沙袋中形成隔墙。
因为胶体主要由一种既不是固体也不是液体的特殊物质组成。它介于两者之间,在应用上有很好的优势。首先,由于它主要由水组成,可以及时降低环境温度。其次,如果环境温度达到1000摄氏度时,胶体会受到温度的影响,然后及时放气堵塞出风口,起到与固体相同的作用,减少氧气。通过计算其比例,凝胶可以合理匹配,水溶液和胶体物质可按相关要求作用,可对煤进行包覆,有效提高吸附性能,还可以节约水资源,避免浪费水资源。这种材料在使用前不需要通过特殊方法保存,并且不受环境限制。最后,胶体灭火速度快,安全性高,不会污染环境,比氨气更安全。因此,它在采煤过程中具有良好的优势,在应用中可以取得良好的效果。
4、结论
综上所述,在瓦斯抽放条件下,往往会受到煤炭的影响,进而会发生更为严重的安全事故,不仅给煤矿企业造成严重的经济损失,而且影响到作业人员的人身安全。在高瓦斯抽采条件下,积极采用适当的防火灭火技术,以达到相应的目的,其中根据高瓦斯矿井的实际位置,选择适当的防火灭火技术,确保防火灭火作业质量,确保煤矿安全,减少爆炸问题的发生,为我国煤矿企业的发展提供相应的帮助。
参考文献
[1]郭宝栋.综放工作面采空区防灭火技术[J].化 学工程与装备,2020,(03):252-253+270.
[2]王树斌 ,苗应星.高瓦斯矿井采空区煤炭自燃火灾的快速治理技术[J].矿业安全与环保 ,2010(8):62— 64.
[3]张颐纯.综采放顶煤工作面采空 区注氮防灭火技 术研 究[D]. 太原:太原理工大学,2016.
[4]昝军才.任万兴.房树起.高瓦斯易自燃煤层特殊条件下综合防灭火技术[J].煤矿安全 ,2015(1):51—53.