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我国矿井安全技术的研究与发展

更新时间:2010-3-9:  来源:毕业论文

我国矿井安全技术的研究与发展
【摘要】
矿井火灾是煤矿重大灾害之一,矿井火灾不仅烧掉大量的资源、材料和生产设备,而且由于封闭火区,将会冻结煤炭的可采储量,严重破坏正常的生产秩序;燃烧消耗了风流中的氧气,使风流中的氧气浓度下降,同时产生大量的热能、有害气体和粉尘,其后果是使井下污染区域内的人员被烧伤、中毒或窒息;“预防为主,防治结合”是矿井火灾防治工作中的指导方针。《煤矿安全规程》规定,矿井设计前和矿井延伸新水平时,必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定,根据煤炭自燃倾向性采取相应的自然发火防治措施。开采实践表明,煤层自然发火危险程度不但受煤炭本身自燃倾向性的影响,还受到煤层地质赋存条件、开采技术条件等外部因素的影响。我国在内因火灾防治方面做了大量的工作(如通过隔绝采空区,改善通风系统,采用均压通风、黄泥灌浆、压注阻化剂、凝胶、以及向采空区注入惰性气体等防灭火技术),并取得了较好的效果。
【关键词】灌浆、水土比、输浆倍线
1.煤矿概况
该矿设计年产煤炭能力30万吨,单一煤层开采,全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产,另有2个掘进工作面正常掘进。煤层赋存条件较好。矿井总回风量为54.08m³/s,测得总回风流中瓦斯浓度为0.16%,掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风,最长通风距离500m,测得掘进工作面瓦斯浓度在0.2%~0.3%之间;采煤工作面日产煤炭量800t,瓦斯浓度一般在0.2%~0.3%之间。煤层自燃倾向性为容易自燃,煤尘爆炸指数为20%,水文地质条件简单,无突水危险。该矿地面有黄土资源可用。
针对该矿煤层容易自燃的自燃倾向性特征,采取向回采工作面采空区注浆方法预防回采工作面和采空区发火。
2.注浆防灭火技术
注浆防灭火技术就是将水和不燃性的固体材料按适当的配比,制成一定浓度的浆液,利用输浆管道送至可能或已经发生自燃的地点,以防止发生自燃或扑灭火灾。浆液充填于碎煤或岩石缝隙之间,沉淀的固体物质可以充填裂隙并包裹浮煤,起到隔氧堵漏的作用;同时,泥浆对已经自热的煤炭有冷却散热的作用。
2.1制浆材料的选择
制浆用的材料应满足以下要求。
①不含可燃、助燃成分。
②粒径不大于2mm,细小颗粒(粒径小于1mm)应占75%。
③主要物理性能指标应符合:相对密度2.4~2.8;密度1.7~1.9t/m³;塑性指数(指土壤塑性上限的质量湿度与下限湿度之差)9~14;胶体混合物(按MgO含量计)25%~30%;含砂量25%~30%;润湿速度15~20min;天然水分15%等。
④易脱水,且具有一定的稳定性。
⑤浆液渗透力强,收缩率小,来源广泛,成本低。

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