煤層含硫砂巖頂板災(zāi)害防治技術(shù)研究.pdf

1、目前，煤炭在能源消費中仍然占據(jù)著重要位置，中國煤炭開采和消費占比也很大，隨著煤炭需求量的不斷增加，為滿足國家煤炭的需求量，中國煤炭開采的深度也越來越大，煤層賦存的條件也越來越復(fù)雜，這就給煤炭開采的過程中帶來了很多不穩(wěn)定性，造成很多自然災(zāi)害的不斷發(fā)生，煤礦開采最常見的災(zāi)害，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來很大的威脅，造成煤炭資源的大量、環(huán)境污染和國家財產(chǎn)損失。
　　本文以實際工程淮南新集二礦某回采工作面為研究背景，研究了在淮南地區(qū)由于煤層含硫砂

2、巖頂板中的硫鐵礦造成煤層的自燃的問題。在淮南地區(qū)，由于煤炭開采深度增大，煤層賦存條件越來越來復(fù)雜。大傾角、背斜、厚硬砂巖頂板、斷層高瓦斯低透氣煤層等賦存條件，很容易造成煤層的自燃。本文主要先從理論上研究了礦井煤層自燃的機(jī)理，著重研究了砂巖中黃鐵礦給煤層自燃的影響，由于煤層的黃鐵礦主要含有硫在潮濕環(huán)境和氧氣作用下可以促進(jìn)煤層的自燃，引起礦井火災(zāi)。隨著對煤礦火災(zāi)的防治進(jìn)行了理論研究，參考目前國內(nèi)外優(yōu)秀的對煤礦火災(zāi)的防治技術(shù)主要有:氮氣置換采

3、空區(qū)氣體，液態(tài)CO2置換采空區(qū)氣體，均壓技術(shù)，膠體防滅火技術(shù)等。在理論研究的基礎(chǔ)上以實際工程為研究背景進(jìn)行試驗，希望能夠找到煤層自燃的原因，并對火災(zāi)進(jìn)行防治。
　　在試驗過前，先對工程概況進(jìn)行了研究，由于開采著火處的煤層傾角逐漸增大并且頂板砂巖中含有黃鐵礦，隨后采取開采處1上煤、11-2煤頂板砂巖為樣品進(jìn)行試驗探究。試驗中采用宏觀檢測、微觀檢測、化學(xué)成分分析和微量元素分析相結(jié)合的方法，對巖石的顏色、結(jié)構(gòu)、層理、構(gòu)造、顯微特征、礦物

4、成分、化學(xué)成分、燒失量和化學(xué)元素進(jìn)行檢測和研究，根據(jù)砂巖的礦物成分、化學(xué)元素分析和微量元素分析對火災(zāi)進(jìn)行分析得出頂板砂巖煤層自燃的原因。
　　找到煤層起火的原因之后，然后對試驗的結(jié)果運用到實際工程，首先對實際工程進(jìn)行煤礦火災(zāi)災(zāi)害防治預(yù)報體系，以指標(biāo)氣體和煤體溫度為指標(biāo)進(jìn)行檢測，對煤礦火災(zāi)綜合采用氮氣置換采空區(qū)氣體措施、注液態(tài)CO2置換采空區(qū)氣體措施，注高分子材料填充采空區(qū)空間措施等方法進(jìn)行火災(zāi)防治，最后控制了火區(qū)的范圍和火勢，對煤