[00137447]沙曲矿井下火灾防治关键技术及装备研究

沙曲矿是华晋公司在离柳矿区开发建设的第一对矿井,综采工作面瓦斯涌出量：南翼达90m3/min,北翼达60m3/min。掘进工作面瓦斯涌出量在10m3/min以上。瓦斯涌出量逐年升高,瓦斯治理难度越来越大。煤炭科学研究总院抚顺分院2008年对2、3、5、6#煤层的自燃倾向性进行了鉴定,显示均为自燃煤层。各煤层煤尘爆炸指数为18～31﹪,均具有爆炸性。显然沙曲煤矿属于高瓦斯和具有煤与瓦斯突出危险的矿井,同时兼具有煤自燃、煤尘爆炸的危险。现实生产过程中,井下某些局部地点（如工作面上隅角、轨道巷与尾巷间的连接横贯等）瓦斯浓度高,如有不可预见的火源,极易发生瓦斯燃烧或爆炸事故,可能波及瓦斯抽放管网,造成灾害事故的进一步扩大。如2009年2月22日西山煤电集团公司屯兰煤矿发生的造成78人死亡的特大瓦斯爆炸事故即属于这种情况的典型案例。故而提出本项目,通过开展沙曲煤矿预防瓦斯爆炸、煤自燃的关键技术研究对保证矿井安全生产具有重要的现实意义。 本项目重点开展了5#煤层大煤堆实际自然发火期测试、煤自燃预测预报技术研究、瓦斯抽放管网阻火阻爆技术及装备研究与应用等工作。通过研究,获得了沙曲矿5#煤层煤样升温氧化特征、最短自然发火期、5t大煤堆模拟实验的自然发火期,确定了5#煤层的自燃预测标志气体及自然发火临界指标值。根据目前通行的采空区三带划分标准,并在实际观测、数值模拟基础上,确定了15201工作采空区“三带”范围及15201综采面极限推进速度。在分析总结6大类15种细水雾发生系统基础上,研究确定了瓦斯抽放管道的抑爆系统和阻火器。 本项目紧紧围绕沙曲矿5#煤层的自然发火防治的关键技术以及瓦斯抽放管道抑爆、阻火技术等进行详细研究,使沙曲矿实现了5#煤层工作面安全高效开采,研究获得的成果能够可为其他矿区解决类似条件下的瓦斯、煤自燃防治提供借鉴与参考。