煤炭自燃防治新技术

科技信息嘿自防治新技京同煤集团同家梁矿李刚[摘要]通过对煤炭氧化及自燃的杋理与实验室试验研究,提出了四种用于防治煤矿井下采空区遺煤自燃的新的技术措施。经多年现场试验与推广应用研究及效果考察表明,四种新技木具有技术可靠、经济合理、操作简便的特点,尢其适合经济不矿区使用。为方便同类矿区选择使用,还对四种技术进行了技术、经济比较与优化分析,并结合实际介绍了其中一种技术使用与效果,所得结论对开采自燃煤层自燃向性严重煤层的矿井,在如何选择有效防治煤炭自燃技术措施时,具有积极的指导作用。[关键词]煤炭自燃防治措施技术优化一、概述汽雾,效果非常好。但在调研中注意到高压汽雾技术也存在着一些不煤矿井下采空区遗煤自燃甚至引发的瓦斯爆炸灾害,往往是井下足,如对设备、管道、水质要求高,经费投入大,技术性强,操作不便最为严重的自然灾害。在与煤矿自然灾害作长期的斗争中,尽管人们采用的化学阻化剂既增加了措施成本开支,又对机电设备与支护材料不断地研究和采用新技术、新工艺、新方法新材料但直至今日,井下有腐蚀作用,故在许多矿井受到条件约束,尤其是经济不发达、技术不采空区遗煤自燃灾害远远没有被完全控制,因煤炭自燃而引起的瓦斯够先进的矿区很难推广应用。为此作者经反复试验,改进了这一技术爆炸事故也时有发生。其主要原因:部分矿井在沿袭传统的有效的防最后选择采用价廉的Y-4型喷头,可直接引接井下防尘用水,仅需治技术方法中,或因井下条件恶化,治理难度加大而不知所措;或因某0.35-045Pa水压,并可不添加任何阻化剂。即改进为低压汽雾清水的些原因使措施在实施中不能到位,从而导致防治工作无效或失败,加剧阻化技术,收到了良好的防治效果和经济效益了防治煤炭自燃和防止瓦斯爆炸灾害工作形势的严峻性。防治煤炭自八、中厚煤层防灭火技术优化燃难题的关键是:地表缺土,广为实施的黄泥灌浆技术措施,成本居高在防治采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸灾害的现场实践中,以上四种不下,还造成与农民争地的矛盾,故使用中常常因黄泥供应不够,灌浆技术措施都取得了令人满意的效果。在选揮防治技术措施中特别强调时有时无,措施实施技术不到位,导致防治工作无效或失败。针对这一其可靠性和经济性,为此,对上述四种技术措施进行了技术经济比较情况,笔者与现场工程技术人员一道,对前人的煤炭自燃机理假说和现见表1。有的防治技术措施作用机理进行认真的分析研究,通过一系列实验,另表16种防治技术措施介绍辟新的途径提出了并相继采用了以下四种技术可幕经济合理操作技术措施简便、效果显著的技术措施。名称优点缺点适用条件二、采场均压技术采场均压通风技术是传统的防治采空区遗煤自燃的主要技术之能阻止相邻老窑、小窑在高瓦斯采面操作低瓦斯采面一。具体实施的方法较多如增压调节法局部增压调节法和降压调节均压通风漏风和温升对回采面影较难,可能导致采空与进风系统等。本项目研究继续采用矿井现有的增压调节法,即在回采面进风技术响,减少往采空区漏风区瓦斯和火灾气休无漏风联系巷打风门设调压风机,在回采面安设两道调压风窗,以提高采场风压供氧。进入进风系统。的其它采面。值,减少和杜绝邻近采空区煤炭氧化和升温对回采面的影响,对于瓦斯涌出量大的回采面,还必须有其它措施相辅,以解决瓦斯浓度超限,否则难保其安全,故不是最佳措施。低压供风能大幅度减少采空区瓦高瓦斯采面上隅角三、采场低压供风系统系统所涌出量减少采空区易出现瓦斯聚积超顶板条件好漏风量和漏风范围。效果限采面冒顾将关中低瓦斯低压供风系统,实质是在满足采面供风要求的前提下,设法使回采出量的采面工作面上、下两出口间的风压差降到较低的供风系统。其实施的最简的方法有两种:一是加大采面控顶距增大过风断面降低采面摩擦隔漏风墙能大幅度减少往采空区每月一次的材料运所有无高空风阻和加强采面质量管理,保持过风流断面的通畅,减少采面局部风技术风减少采场瓦斯浦输量大墙前的替顶的回果阻。另一种是降低采面供风量,其主要受到采场瓦斯涌出浓度限值控制,但如果条件允许,或先设法解决瓦斯超限问题,此法最为经济有效。能覆盖浮煤,隔断煤氧四、隔风墙技术措施灌注黄泥间联系,保持采空区材料运输量大,易堵在回采工作面的推进过程中,采空区内的原上、下顺槽及开切眼浆技术湿状态减缓煤炭氧化/管路系统需专听有的易燃回采面由于其垮落后在相当长一段时间内难以压实,而形成一条呈“形的漏速度。的排泄水系统。风带,并长期存在。当工作面采用上行通风方式,回采面下端侧出口为“(形漏风带的漏风源側。因此段时间或每隔一定距离,在撒石灰、能阻隔煤氧联系,保持对采而有影响恶化特别适应潮回釆面上、下端沿切顶线即采空区漏风源侧垒砌一座耐压性隔漏风墙灌洒清水采空区冷湿状态,抑制采面运输条件,需专湿、涌出量大就可以在采空区漏风侧增加漏风风阻从而大幅度减少往采空区的漏技术煤炭氧化速度。门的排水系统的采面。风量。同时也减少采面供风量和提高回采面的有效风量进一步实现所有漏风大采空区减少漏风的目的,有效地抑制采空区内遗煤的氧化和自燃。技术态,堵塞漏风小通道,减水压有一定要求,需米面底板低压汽雾能使采空区保持冷湿状需专人负责对水质五、黄泥灌浆技术黄泥灌浆是本矿区最早使用的防治采空区遗煤自燃的技术措施缓煤的氧化反应。专门的排水系统无底鼓的区但因大同矿区黄土(粘土)缺乏,成本居高不下,又造成与农民争地的矛表2防治技术措施经济分析比较盾,后改作页岩灌浆,但由于页岩粉碎制浆效果不佳,加之长距离管路输送经常沉淀堵管无法进行正常的灌浆防治工作。八十年代末改为技术措施施工费用吨煤在采区内设置制浆池,采用近距离输送,并鄙分恢复使用黄土,既避免名称|元月)|成本元备注了堵塞管路的现象,又降低了灌浆材料消耗成本但操作复杂,可作辅均压通风力措施8002000.10另可减少矿井主通风机电耗但采面技术上隅角瓦斯易聚积六、采空区灌石灰水技术根据在实验室进行的关于煤炭自燃倾向性测试将在原煤中加石低压供8008000.16可改善采面环境(除尘),但喷头对水灰和不加石灰进行比较,原煤中加石灰后自燃着火点温度一般能提高系统质有一定要求0,即石灰对原煤自然发火期有延缓作用。作者要求采用这种措施的隔漏风墙此法需有地面及运输部门配合,有时回釆工作面的每个放顶班在回柱放顶前,沿回采面切顶线由上自下撒技术l4000.14对井下运输有影响布石灰。撒布石灰的宽度为回釆面放顶步距。为使石灰与煤充分搅混并渗透到煤内部放顶之后,再往采空区内灌注清水。往采空区内灌注灌注黄泥此法对井下运输影响较小,但洒灌水清水,亦可直接将采面上顺槽的滴淋水引人采空区,既较好地处理了浆技术中国煤化工非水系统采面与上顺槽的滴、淋水,又能让煤与石灰之间互相渗透撒石灰、CNMHG矿井操作较困难,灌洒清水低压汽雾阻化,利用汽雾阻化技术防治釆空区遗煤自燃是八十年,会使采空区瓦斯或火代发展起来的我国最早应用的是抚顺煤科分院,其采用自行研制的高技术灾气体进入进风巷压喷头将配制的阻化液用高压水泵压到10Pa,再由喷嘴喷出形成高H(下转第454页)453科技信息浅谈电司机上海市特种设备监督检验技术研究院冯双昌随着城市的快速发展电梯作为一种垂直交通运输工具在人们的需要配备司机来操作电梯并指导乘客安全观光阻止其危险行为。生产生活中得到了广泛应用,数量急剧增加。1949年,全国总共只有电(3)釆用司机操作的电梯梯1100台,直到1979年,也不过1万台左右,但截止到2013年底全国电在电梯发展的历史上,有段时期生产的电梯采用的控制方式为按梯总量已达到245万台。电梯数量急剧增长的同时电梯技术也在钮控制和信号控制。这些电梯自动化程度不高需要司机操作。目前集边技街并联轻制智能群有电棒是需要司机操作的,发展到安全规范)中82资电梯规定:根据额定载重量和轿用最大有效面赛合司呢少机义需要满足些什么条件呢?在实工作中经常式为按钮控制信号控制的电梯以及“面积超标“的毂货电梯也需要配有电梯使用单位咨询上述问题因此本文谈谈电梯司机的相关事宜哪些情况下需要配备司机目前,我国电梯的使用管理主要依据2009年国家质检总局颁布的GB7024-2008(电梯、自动扶梯、自动人行道术语》315对电TSG T5001-2009〈电梯使用与维护保养规则》。该安全技术规范第九条梯司机下的定义为:经过专门训练、有合格操作证的经授权操纵电梯的规定:医院提的乘客电梯,以及采用司机操作的电梯,由持证的电梯司机操作。可格操作证;(3)被授权操纵电梯见,国家质检总局对需要配备司机的情况是有明确规定的根据TSGZ5001-2006《特种设备作业人员考核规则》和TGT600(1)医院提供给患者使用的电梯2007《电梯安全管理人员和作业人员考核大纲)的规定,电梯司机属于医院是个比较特殊的场合,乘客一般为患者,医院内的一些电梯甚电梯作业人员,必须通过理论知识考试和实际操作技能考试取得资格着为病人提供快速治疗的特殊使命。和普通乘客不同,患者乘证书,并且需要在电梯使用单位获得授权上岗才能成为电梯司机。有加迅速及时。2010年7月,北京某医院一名急需抢救的危重患者搭乘直交通运输工具的主体;管制员,授权司机可以根据使用过程中的实际医院电梯时遭遇故障,被困40多分钟,最终抢救无效死亡。因此医院情况做出适当的处理内提供给患者使用的电梯配备司机是非常必要的。司机除了帮助病人三、结束语用电梯外,还可以起到协调作用,为急诊或手术病人提供优先使用电实际上,电梯司机不仅仅是电梯的操作者,有时也是电梯故障的发梯的便利现者,并且由于电梯司机经过培训,对电梯知识的了解远远多于普通乘(2)直接用于旅游观光的速度大于25ms的乘客电梯客,尤其是当电梯发生故障进行应急救援的时候,电梯司机的作用更为和普通的乘客电梯相比,观光电梯的轿厢壁和井道一般采用玻璃明显。因此对于国家规定的需要配备电梯司机的三种情况一定要严材料制作,有时井道甚至不是封闭的。因此,乘客的危险性大大增加,格按照规定执行,切不可为了节省成本而忽视电梯安全。作者简介:冯双昌(1982-),男,博士,日前在上海市特种设备监督检裣验技术研究院工作,主要致力于电梯检测技术、检验方法的研究以及相关标准的制定(上接第453页)2002.02766084235015需大量将黄泥运入井下影响井下运1000132000423.02.04.23技术输灌注后不及时清洗管路易出5.02.12756134.355314根据以上对煤炭自燃防治技术措施的研究,及对本项目试验与应用研究的四种技术措施,进行的全面的、实质性的对比优化分析、研1202.119843832究。笔者认为对于经济欠发达地表缺土缺水或井下采面涌水量大,|1602766004444114而开采突出易燃中厚煤层的矿区,防治井下回采工作面采空区遗煤自燃时,作为单一主要措施,可依次优先选择以下技术措施1802.12945844.384515隔漏风墙技术;2低压汽雾技术3撒石灰洒灌水技术;4灌注5021265504374815黄泥石灰浆技术。九、技术应用170212904414316显然,优化与比较为合理选用防治煤炭自燃与瓦斯爆炸灾害技术2805284284518措施,提供了技术上和经济上的依据。显然,同煤集团同家梁矿则更应该优先考虑撒石灰、洒灌水技术。15.04.54通过上述对采空区灌注清水,防治遗煤自燃机理的分析与井下现场试验研究,可以得出结论:只要适时、适量地往采空区内灌注清水让1204.545816采空区内保持冷湿状态采空区内的遗煤就不能快速氧化使氧化产生13.04595316热量的速率也低于散失热量的速率氧化产生的热量无法聚积而形成高温点或高温区,采空区内的遗煤就不会发生自燃230560454521513.0250562456114月均回风量绝对月撒|日灌月进度采面日产/( m'lmniny(m/min )A/m3瓦斯石灰注水清水来源十、结束语49314采面涌水究与实践告诉我们,所有用来防治煤炭自燃的技术措施,都是针防尘水对煤炭自燃的机理和自燃的四个基本要素而起作用的。任何一种技术160202155445002514措施都有缺点,也没有必要去改变易燃煤炭本身具有的自燃倾向性,即低温吸氧能力。因此,防治技术措施研究的方向是设法破坏煤炭氧化180202375965303714和自燃中的连续、适量供氧聚热升温的条件与持续时间。因此,设法170202114803773216隔绝煤、氧间的联系,降低煤炭氧化速度降温散热、阻止热量积累,是4012519研究与选择实19021275突出易燃复杂中国煤化工发点。无疑对于开采区煤炭自燃和瓦斯爆150202124684404018炸的工作具有CNMHG。只要技术措施选择得当,并严格按1以区煤炭自燃和瓦1802024548363915斯爆炸事故及灾害就可以预防和避免。值得指出的是,为保障防治煤2102.13005023.84415炭自燃和瓦斯爆炸与灾害的技术措施的可靠性,应尽量采用两种或两种以上技术措施进行综合治理,以期获得事半功倍的最佳效益万数据