【摘 要】
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我国是煤炭开采及消费大国,也是世界各国中受到矿井煤自燃火灾危害最严重的国家,特别是内蒙古、新疆、宁夏以及山西这些区域。据统计,因废弃小煤窑、古窑私自开采引发小煤窑煤自燃火灾占煤自燃火灾的95%以上。废弃小煤窑自燃火源探测及治理技术已经成为一个重要研究方向,其关系着整个矿井是否能够安全生产。本文根据东峰矿二采区上部废弃小煤窑破坏区的煤自燃火区实际情况,采用理论分析、现场测试和现场工程实践相结合的研究
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我国是煤炭开采及消费大国,也是世界各国中受到矿井煤自燃火灾危害最严重的国家,特别是内蒙古、新疆、宁夏以及山西这些区域。据统计,因废弃小煤窑、古窑私自开采引发小煤窑煤自燃火灾占煤自燃火灾的95%以上。废弃小煤窑自燃火源探测及治理技术已经成为一个重要研究方向,其关系着整个矿井是否能够安全生产。本文根据东峰矿二采区上部废弃小煤窑破坏区的煤自燃火区实际情况,采用理论分析、现场测试和现场工程实践相结合的研究方法,提出地面“测氡法-磁电异常”联用技术探测小煤窑隐蔽火源技术,并采用注KMH-2高固水胶体防灭火材料对火区进行治理,对于解决煤矿范围内存在废弃煤窑对煤层群开采造成的威胁具有重要参考意义。以煤自燃机理及影响煤自燃发火因素为理论基础,结合东峰矿二采区上部废弃小煤窑火区实际情况,得出了废弃小煤窑煤自燃发火特点为:火源多呈局部火源点分布且范围广泛、火源位置隐蔽难以准确探测、火源点呈现空间立体状态。针对东峰矿上部废弃小煤窑自燃发火特点,单一探测技术难以准确探测火源位置及范围,在对各种物探法对比分析后,提出地面“测氡法磁电异常”联用技术精准探测火源技术并应用。根据初探结果,结合井下巷道分布情况,通过井下有限测温钻孔对火源位置进一步探测及验证。利用火源区域的电、磁信号异常及氡浓度异常原理对自燃煤层大面积可疑火区进行初探,探明火区面积约800 m2,井下测温钻孔圈定火区面积约450 m2,且火源范围基本位于“测氡法-磁电异常”联用技术圈定火源范围内,说明地面“测氡法磁电异常”联用技术探测废弃小煤窑火源的有效性。基于火区探测结果,设计了井下注浆钻孔并实施,完成了火区治理工作。累计灌注胶体材料约28500m3后,火区内温度及气体浓度变化均满足《煤矿安全规程》第279条规定,成功完成东峰矿二采区上部废弃小煤窑火区治理工作,保证了二采区轨道大巷及运输大巷后期安全使用,解放了受火区影响约6.53 Mt的煤炭资源。图[47]表[13]参[88]
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