关于上湾煤矿12401综采工作面采空区预防性注浆防灭火的研究

关于上湾煤矿12401综采工作面采空区预防性注浆防灭火的研究

神东煤炭集团开拓准备中心陕西省榆林市719000

摘要:上湾煤矿12401综采面是12煤四盘区首采面,工作面走向长度299.2m,推进长度5254.8m,设计采高8.6m,该综采面地面标高为1188~1300m,煤层底板标高为1043~1066m。工作面所处1-2煤层为I类易自燃煤层,最短自然发火期为35天。工作面于2018年3月20日开始回采,回采初期一方面受设备影响推进速度较慢(1个月推进100m),且在工作面推进到120m后(4月24日)中部大面积来压,工作面出现冒顶无法正常推进。另一方面初期工作面整体采高控制在7m左右,采空区及“两道两线”遗煤较多,工作面存在自燃发火的安全隐患,经公司和矿方领导研究决定对12401切眼区域实施预防性注浆。

关键词:上湾煤矿;预防性注浆防灭火;研究

一、12401切眼区域注浆

1、注浆方案

在12401辅切眼8、9#调车硐各施工一个供电、供水钻孔,通过井下往地面供电、供水。在12401切眼调车硐和两顺槽距切眼300m范围内共计施工8个注浆钻孔。在12401辅切眼顶头施工1个永久输浆孔对顺槽采空区进行注浆。在地面建立临时注浆站,通过将黄土和水按照1:4进行混合,利用注浆池搅拌、二次过滤后经37KW泥浆泵(飞利泵)将黄土浆液注入采空区内。具体钻孔布置见图1和表1。

图112401注浆钻孔布置图

表112401注浆钻孔参数

二、注浆施工方法

1、施工中按顺序注浆,采用泥浆泵注浆。

2、钻孔由地测公司钻探队施工,成孔后由综掘七队按编号顺序开始注浆。

3、泥浆泵注浆方式:装载机将砂土铲运至自制滤筛上,利用水流冲射将砂土引流至泥浆池内。再使用泥浆泵将搅拌好的泥浆加压送至注浆钻孔内,实现灭火。实际施工中以井下提供数据为准,注浆材料由矿方提供,取用的黄土利用过滤筛筛选后再使用。

4、供水方案

利用支架专用巷辅切眼新供水钻孔,连接DN200水管从辅切眼处水仓取水。水仓井下取水路线为:22煤水净化硐室→22煤尔林兔大巷→三盘区新辅运大巷→支架专用巷→辅切眼水仓→地面,经MD155-30×9型水泵(扬程270m,流量155m³/h,功率200KW),将清水打至地面注浆地点。在地面铺设DN219PE主管路,并按需求每隔一定距离安设DN50三通闸阀,连接DN50高压胶管进行供水。

5、供电方案

利用支架专用巷辅切眼水仓处新供电钻孔,从支架专用巷辅切眼配电点取电,钻孔布设低压50m2铠装电缆向地面提供660V电源;同时地面配备MOSA柴油发电机一台,作为备用应急380V电源。

三、12401注浆工程施工量

12401切眼区域采空区注浆包括两个阶段,第一个阶段从6月12日零点班开始至7月23日早班,第二阶段从8月22日早班开始至9月5日。累计完成8个钻孔注浆和18个顺槽联巷注浆,累计注浆量为149685m³(其中黄土29445m³,注水量120240m³),具体注浆情况详见表2。

12401采空区2018年6月12日零点班开始注浆,利用装载机取土,注浆工艺为利用泥浆泵抽取浆液,再利用管路输送的方式进行注浆。截止2018年8月28日完成7个注浆钻孔注浆和12个联巷顺槽注浆,累计注浆液149685m³(其中黄土29445m³,注水量120240m³)。

四、安全措施

1、每次注浆要严格检查电气设备的完好,检查管路连接是否齐全、畅通,发现问题及时处理。

2、黄土必须使用过滤筛过滤,保证不得夹杂草皮、树根、大的石块等杂物,定期清理过滤筛上的杂物。

3、注浆期间,一旦出现钻孔堵塞,首先人员撤离3-5m,然后由瓦检员检查有毒有害气体,处理堵管时人员要站在管口上风侧,禁止面部正对钻孔口。

五、治理取得的效果

1、采空区未出现自燃发火标志性气体。

2、有效缩短了采空区氧化带长度。

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关于上湾煤矿12401综采工作面采空区预防性注浆防灭火的研究
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