煤,一般不易自燃。
2、10号煤层均属自燃-容易自燃煤层。
煤。本井田各煤层均属自燃-容易自燃煤层。
2008年1月钻孔煤芯煤样化验结果及2009年11月检验报告,
条痕。
2)从煤岩成分分析
6.1.2.1煤岩特性分析
1)从煤的炭化程度分析
6.1.2 煤的自燃分析预测
6.1.1 煤层自然发火危险性
6.防灭火
6.1煤层自然发火危险性及防灭火措施
根据山西省煤炭工业局综合测试中心测试2007年12月和
2号煤层宏观煤岩特征为黑色,上部为半暗型,中下部为半亮
镜煤和亮煤,特别是含有丝煤时,煤的自燃倾向就大;而暗煤多的
平均为低挥发分、高热值~特高热值,平均为特高热值瘦煤和贫瘦
为中灰、中高硫~高硫,平均为中高硫、低挥发分~中等挥发分,
特低硫、低挥发分~中等挥发分,平均为低挥发分、高热值~特高
度越低,挥发份含量越高,煤层自然发火倾向越强。一般说来,褐
煤易于自燃,烟煤中长焰煤危险性最大,贫煤及挥发份含量在12%
热值,平均为特高热值瘦煤和焦煤;10号煤为特低灰~中灰,平均
以下的无烟煤难以自燃。本井田2号煤为低灰~中灰,平均为低灰、
型和光亮型煤,光泽为金属光泽,构造明显,煤质较硬,具深褐色
因煤层的自燃性随煤炭的变质程度的增高而降低;煤的炭化程
镜煤为光泽极强之狭长条带夹于亮煤之中,具明显的贝壳状断
因煤岩成分包括有丝煤、暗煤、亮煤和镜煤,煤层中有集中的
生,常充填于裂隙之中。
小凸镜体夹于其他各种成分中。
3)从煤的含硫量分析
英。油浸最大反射率为1.54%。
在0.2%~0.5%之间,个别高达1.7%。
次为丝质组为22.8%,半镜质组为4.7%。在无机组分中粘土类最
为特低硫煤,煤层不易自燃。10号煤层原煤硫分2.01%~3.12%,均有机组份含量在80%以上。其次为无机物组份。
在10号煤层有机组分中,主要组分镜质组平均为72.5%,其显微煤岩特征:2号煤层自然分层一般为上、中、下三层。平硬,灰分及丝炭的扁豆状夹层较多,断口呈角砾状,呈黑色条痕。层理中夹有极少量的扁豆状丝炭。光泽较暗的部分为暗煤,煤质坚
无机矿物粘土分布状态大致为两种:一种是粗粒分布状态,一10号煤层宏观煤岩特征为黑色,属半亮及半暗煤型,弱金属光2号煤层无机物组份含量不多,一般在6.3%~10%之间,矿物泽。层状构造比较清晰。煤的光泽最亮部分为亮煤,内生裂隙发育,
多,平均为11.1%,硫化铁类占0.87%,碳酸盐类为0.4%,无石
中以粘土类为主,变化在5.6%~9.4%之间,黄铁矿含量甚少,变
常见,一种是次生黄铁矿,充填于煤的裂隙之中;方解石主要为次
种:一种是同生黄铁矿以细晶状分布于凝胶化基质之中,此种较为
种为透镜状、似层状出现,浸染状也有,但较少;黄铁矿也分为两
口,但层的界限不显。暗煤光泽暗淡,呈角砾状断口,丝炭大多呈
化在0.2%~1.1%之间,平均不超过0.6%,方解石更为少见,一般
分0.28%~0.36%,平均0.31%;浮煤0.36%~0.62%,平均0.47%。
平均2.81%;浮煤1.87%~2.96%,平均2.62%。为中高硫~高硫,
平均为中高硫,煤层容易自燃。
煤的含硫分越多,吸氧能力愈大,越易自燃。2号煤层原煤硫
落法管理顶板。
线,进风道与回风道。
不发育,无岩浆岩侵入。
6.1.2.3开采技术条件
4)从煤的破碎程度分析
6.1.2.2 煤的赋存条件分析
煤层比较疏松,据此分析煤层自燃危险性较大。
6.1.3 煤层的自燃预防措施
2号煤层采用综采放顶煤采煤方法开采,容易造成采空区遗煤多,
漏风大,给煤层自燃造成良好条件,增加自燃的可能性;因此,容
易发生自燃的区域为工作面“两线~两道”,即工作面开采线,停采
械化装备与加快回采进度,有较大的防火安全性。
1)开拓开采方面的措施
起伏背向斜,地层倾角2°~15°,构造简单。井田内断层、陷落柱
由于煤的破碎程度大,增加了煤的氧化表面积,使煤的氧化速井田内可采的2、10号煤层赋存稳定,为主要可采煤层。井田设计2号煤层采用长壁综采放顶煤一次采全高采煤法,全部垮2、10号煤层自燃倾向均为Ⅰ-Ⅱ类级,属自燃-容易自燃煤层。
式开采,加速回采进度;尽一切可能防止煤层自然发火。
锚索联合支护,机电硐室采用锚网喷、现浇混凝土支护。
构造总体上为走向NE,倾向NW的单斜构造。井田局部为缓波状
度加快,容易自燃。脆性与风化率较大的煤就易于自燃。本井田各
2)通风方面的措施
(3)采用壁式采煤法回采率高,巷道布置比较简单,便于使用机
(2)回采工作面条带布置,减少煤柱损失;回采工作面采用后退
(1)运输下山、轨道下山、回风下山布置在煤层内,采用锚网喷、
理。发火有利。
携式一氧化碳检测报警仪。
3)监测方面的措施
6.2防灭火方法
胶防灭火系统、氮气防灭火系统。
6.2.1 煤层自燃监测方面的措施
测装置对束管采集的井下气样进行分析,实现对
主要运输下山的带式输送机发火进行不同阶段监测预报。
煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础,总站,对接收到的井下数据进行处理,显示测点报警信息。从而对
(2)回采工作面上隅角、掘进工作面、瓦斯检查员、班长配备便(2)回采工作面采完后及时构筑密闭墙,加强对采空区的密闭管(1)矿井配备DMH型胶带机硐室自动灭火系统,系统通过地面该矿2号煤层属于自燃煤层,根据地方煤矿特点及防灭火经验,
测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。
是至关重要的。目前,煤层火灾的监测主要有矿井火灾束管采样监
免自燃事故的发生。对于煤层火灾的预测预报而言,采样监测技术
早期预报,就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施,从而避
是矿井防灭火的关键。只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行
点的气体经抽气泵负压抽取、汇总到指定地点,在借助气相色谱检
然发火进行采样监测;建立阻化剂防灭火、采空区灌浆防灭火、凝
矿井具有完善的自燃火灾防治系统及措施:主要配置KYSC-1型矿
井移动式束管采样系统、GC950型火灾气体色谱分析系统对煤层自
地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将矿井井下各测
(1)回采工作面采用后退式开采,“U”型通风系统,对防止自然
连续实时进行检测。
中小型煤矿进行了应用,效果较好。
势分析,从而实现对矿井自燃火灾的早期预报。
安全监控系统可以连续监测CO、CO2、O2等环境参数,根据投入设备少,简单易行,但人工取样工作量大,间隔时间长,不能给出气体的成分和浓度,以此判断煤层发火程度。该法适用性强、进行气体检测,并定期采用气袋取气样,送地面进气相色谱分析,同时,亦可自动存入数据库中,以便今后对某种气体含量的变化趋监测,其监测结果在以实时监测报告、分析日报等方式提供数据的
针对目前地面固定式束管监测系统具有管路长,采样测定滞后
这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。
要采用O2、CO、CH4等便携式气体分析仪,由人工直接在各测点
验室分析,监测火灾气体成份的变化,为煤层自燃预测预报提供了
对重点危险区域进行现场连续采样,多个密闭集中采样,现场和实
轻,束管管路短,操作、管理及维护方便。该套系统可用于在井下
全部安装于井下,并可移动布置在不同的监测区域,体积小,重量
工程技术研究中心近年来开发的井下移动式火灾气体束管采样系统
理,管理技术要求较高;全套设备所需费用高等缺点,山西省安全
因破坏管路的可能性大,管路维护量较大;地面设备多,需专人管
时间长,管路积水和粉尘进入管路堵塞后难以处理,人为或其它原
已在山西省大同、朔州、忻州、阳泉、太原、晋中等地区近200个
人工检测一直作为煤层火灾的主要监测手段,人工气体监测主
CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等气体含量的在线
山西省安全工程技术研究中心还开发了与该采样系统配套的
GC950型煤矿专用火灾气体色谱分析系统,该系统采用日本岛津技
有效的手段,为分析煤层发火情况及其变化趋势提供了依据。目前,