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煤矿井下采空区漏风原因分析

2020-05-22 13:36:26 来源:互联网 浏览量:152
		

  煤矿井下火灾包括外因火灾和内因火灾,其中以采空区煤自燃灾害为主的内因火灾最为常见,经过研究分析,采空区漏风等煤矿井下通风不良与这些煤自燃灾害的发生有着相辅相成且密不可分的关系。

  矿井漏风的形式多种多样,极其复杂。井下工作面两端的压差及进风巷的风流动压是造成采空区漏风最主要的原因,漏风量的大小也取决于两端压差的大小及风流动压的强度、风流速度等。此外,由于煤层地质的断层、褶皱等因素的存在及其他的邻近煤层受到采煤、掘进工作的影响形成与其联通的裂隙也会形成采空区漏风的通道,各个通道两侧压力差的存在是形成采空区漏风能量大小的主要原因。

  (1)矿井井口的漏风

  矿井井口的漏风主要是指由风机形成的风流未经过工作面而直接排出井外的风流短路现象,这是由于通风机负压通风导致风流从材料道流入到回风井,从而导致井下有效风量的不足。

  (2)相邻矿井之间的漏风

  相邻矿井之间的漏风主要是因为矿井开采没有按照规定执行以及其他煤层地质问题导致相邻矿井之间形成漏风通道,该漏风情况会对井下的通风系统造成严重的影响,很可能会导致采空区遗煤自燃现象的发生。

  (3)地表裂隙发育引起的漏风

  地表裂隙发育引起的漏风是最为常见的外部漏风。这是因为矿井煤层埋藏较浅,采煤强度较大,上覆岩层发生变形破坏导致地表裂隙严重,地表中的空气就由裂隙进入到矿井之中,给采空区遗煤提供氧气,从而严重威胁采空区煤自燃的防治。

  (4)通风构筑物失效引起的漏风

  矿井通风构筑物的作用主要是控制井下的风流按照矿井通风要求进行定向定量的流动。一类通风构筑物的作用是用来隔断风流的流动,比如挡风墙、风门等构筑物;另一类通风构筑物的作用是用来引导风流的流动,比如,风桥、风筒、调节风窗等构筑物。通风构筑物失效引起的漏风主要是指隔断风流的构筑物失效造成通风系统不可靠,形成漏风通道,从而导致漏风。

  (5)巷道煤柱裂隙发育引起的漏风

  如图所示,巷道煤柱裂隙发育引起的漏风主要为裂隙向邻近采空区之间的内部漏风。在井下生产工作时,巷道与邻近采空区之间会有压差产生,形成漏风通道,进而出现漏风现象,对邻近采空区的浮煤进行氧化,从而形成自燃危险。

  (6)采空区煤柱裂隙发育引起的漏风

  在巷道煤柱还未到达本采空时,由于煤柱裂隙数量少,日常维护工作到位,因此向邻近采空区漏风较小。当煤柱到达本采空区,因为受到两个采空区上覆岩层的应力影响作用,煤柱宽度不同,煤柱顶端受到的压力就分别为钟形及马鞍形状态。压力容易将煤柱压裂,使得两个相邻采空区联通,持续对相邻采空区的浮煤进行氧化,从而更加危险。

  (7)底巷与采空区之间的裂隙发育引起的漏风

  在较高应力作用下,底巷的上覆岩层易出现裂隙,使之与上部的采空区联通成为漏风流通的通道,从而造成遗煤自燃的危害。

  (8)巷道高冒裂隙发育引起的漏风

  巷道高冒区可以分为裂隙区、离层区和破碎区。在破碎区之中,其顶煤被压碎充分,内部温度不断的增高,巷道与高冒区之间出现温差,为煤自燃提供不断的氧气,由于氧化升温的时间比煤的自然发火期要长,因此很容易发生煤自燃。


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