高分子复混溶胀胶体材料防治半前进式工作面煤炭自燃技术的研究,工矿企业

1、    高分子复混溶胀胶体材料防治半前进式工作面煤炭自燃技术的研究                 马中飞  教授级高工(江苏大学)  朱庆华  高级工程师(徐州矿务集团张集煤矿)学科分类与代码：6203010摘  要  高分子复混溶胀胶体材料具有固水性强、脱水缓慢、脱水后遇水可再生、与煤粘附性强、能形成焦化层、流动性和渗透性好及无毒、无味、无腐蚀

2、、高温无烟等特性。长期以来，半前进式工作面防治煤炭自燃技术措施中，一直未采用高分子复混溶胀胶体材料。徐州矿务集团公司张集矿在自燃煤层的7423工作面半前进式开采中，采用了高分子复混溶胀胶体材料封堵沿空留巷漏风、喷洒覆盖采空区遗煤、封闭联络巷道等为主的综合防灭火技术与措施，取得了良好的效果，采空区漏风串降到435，工作面开采期间杜绝了煤炭自燃隐患的出现，因此，高分子复混溶胀胶体材料防治半前进式工作面煤炭自燃技术是成功的。    关键词  高分子复混溶胀胶体材料  半前进式工作面  防治煤炭自燃Study On Controlling C

3、oal Spontaneous Combustion at Semiprogressive Working Face by Macromolecular Mixed Soluble Expansive Colloidal MaterialMa Zhongfei，Prof (JiangsuUniversity)    Zhu Qinghua，Senior Engineer (Xuzhou Coal Mine Group CorpZhangji Coal Mine)Abstract：Macromolecular mixed soluble-expansive coll

4、oidal-material has characteristics of strong hydration，slow dehydration，regenerative with water after dehydration，strongly adhesive to coal，easily to form coke-like layer，good fluidity and permeability，non-toxic，odorless，  non-corrosive，and smokeless under high temperatureFor a long time，this m

5、aterial has not been applied in the technical measures for controlling coal spontaneous combustion at semi-progressive working face. As a result the control effect on spontaneous combustion is not goodWhen this material is used to seal the coal seam on spontaneous combustion at #7423 semi-progressiv

6、e working face of Zhangji Coal mine，to cover the residual coal，and to seal Off connecting tunnels，favorable outcome is obtainedThe golf leakage drops to 435The hidden danger Of spontaneous combustion of coal is eliminated. It proves that this material could be successfully used in controlling the sp

7、ontaneous combustion at semi-progressive working faceKey words：Macromolecular mixed soluble expansive colloidal material  Semi-progressive working face Spontaneous combustion control1  引言    半前进式采煤工作面系指“Z”形通风系统的回采工作面，其进风平巷或回风平巷为沿空留巷。进、回风平巷的风流方向相同，如用常规手段，必然造成供给工作面的风流通过沿空留巷漏向采

8、空区，其防治煤炭自燃难度非常大。高分子化合物是指分子量很高的化合物，它有许多特殊性能，如溶液粘度高，通常只能呈粘稠的液态或固态，脱水后可再生等。2002年，徐州矿务集团张集煤矿，因接续紧张而在7423面采用了半前进式采煤法，笔者利用高分子化合物的特殊性能，研制了高分子复混溶胀胶体材料，并在该面采取以使用高分子复混溶胀胶体材料为主的综合防灭火技术与措施，取得了良好的效果。2  张集煤矿及7423面概况    张集煤矿改扩建生产能力为90万吨，主要开采山西组7层煤、9层煤，矿井开拓方式为立井多水平开拓，现生产水平为700m水平，生产的采区有东一、东二及西三采

9、区，矿井通风方式为两翼对角式，采煤方法主要采取后退式开采，落煤工艺有综采和炮采两种，全部跨落法管理顶板。矿井因发生过煤和瓦斯突出现象，于2001年下半年被定为煤和瓦斯突出矿井，9煤层为突出煤层，当前生产的西三、东二采区煤层瓦斯含量较高，瓦斯涌出量为0418m3min，东一采区瓦斯含量较低；煤尘有煤尘爆炸危险，爆炸指数为29423899；主采的7层煤、9层煤均有自燃发火倾向性，属自燃煤层。1990年以来，矿井因多种原因发生过5次自燃发火现象，其中，7层煤3次，9层煤2次。7423工作面位于张集矿700m东一采区，该工作面回采的7煤层厚度平均34m，工作面走向长500m，倾斜长143205m，煤炭

10、具有自然发火倾向，属自燃煤层，煤炭自然发火期为36个月，通过实验，该面煤炭低温氧化特性主要是：CO和C2H6在整个氧化阶段均出现，其浓度随温度的升高而升高；C2H4出现温度为90，可作为自燃温度的指标。该面瓦斯涌出较小，回采时的瓦斯涌出量为15m3min。工作面采用半前进式回采工艺，综合机械化采煤方法，全部冒落法管理顶板，工作面皮带机道沿空留巷，材料道沿煤层实体布置，工作面通风系统为“Z”形，材料道进风，皮带机道回风，工作面供风量877m3min。3  高分子复混溶胀胶体材料防治煤炭自燃技术31高分子复混溶胀胶体材料配制及防灭火特性、机理分析    配制

11、的防治煤炭自燃用高分子复混溶胀胶体材料由聚丙烯酸类、聚丙事故经济损失估算方法                作者地址：北京市朝阳区惠新西街17号；邮编：100029    作者单位：劳动保护科学研究所    参考文献    1D.安德列奥尼(宋大成译).职业性事故与疾病的经济负担.北京：中国劳动出版社，1992：385

12、1、6273.2Brody B, Ltourneau Y and Poirier A, An indirect cost theory of work accident prevention. Journal of Occupational Accidents 1990,13:255-270.3HSE. The cost of accidents at work. Health and Safety Series booklet HS(G)96.4Occupational Safety and Health Division, Workers Compensation Board of Van

13、couver. Cost of Accidents, 1991.5National Safety Council. Accident Prevention Manual for Industrial Operations(8th Edition). Administration and Programs, 1981:208-215.6Charles P. Bernard valuation conomique de la Scurit au Travail(contribution ltude des cots indirects et du cot rel des accidents), E

14、rgonomie, Hygine et Scurit-Conditions de travail et environnement, Fvrier 1988.高分子复混溶胀胶体材料防治半前进式工作面煤炭自燃技术的研究            浓度                      &

15、#160;                                (ppm)   0088 10086 7  0086 00085 50084 6             

16、     风量                                                   &#

17、160;  (m3mn) 8419  8561    8623  8677    877   7423面                                    &#

18、160;                 总风量            漏风量                           

19、;                 为877   (m3min)             142     62    54    93          

20、60;                                                 mmin         总漏风量                       &#