煤礦井下采空區(qū)漏風(fēng)原因分析

2020-05-22 13:36:26 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：976

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　　煤礦井下火災(zāi)包括外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)，其中以采空區(qū)煤自燃災(zāi)害為主的內(nèi)因火災(zāi)最為常見(jiàn)，經(jīng)過(guò)研究分析，采空區(qū)漏風(fēng)等煤礦井下通風(fēng)不良與這些煤自燃災(zāi)害的發(fā)生有著相輔相成且密不可分的關(guān)系。
　　礦井漏風(fēng)的形式多種多樣，極其復(fù)雜。井下工作面兩端的壓差及進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)流動(dòng)壓是造成采空區(qū)漏風(fēng)最主要的原因，漏風(fēng)量的大小也取決于兩端壓差的大小及風(fēng)流動(dòng)壓的強(qiáng)度、風(fēng)流速度等。此外，由于煤層地質(zhì)的斷層、褶皺等因素的存在及其他的鄰近煤層受到采煤、掘進(jìn)工作的影響形成與其聯(lián)通的裂隙也會(huì)形成采空區(qū)漏風(fēng)的通道，各個(gè)通道兩側(cè)壓力差的存在是形成采空區(qū)漏風(fēng)能量大小的主要原因。
　　(1)礦井井口的漏風(fēng)
　　礦井井口的漏風(fēng)主要是指由風(fēng)機(jī)形成的風(fēng)流未經(jīng)過(guò)工作面而直接排出井外的風(fēng)流短路現(xiàn)象，這是由于通風(fēng)機(jī)負(fù)壓通風(fēng)導(dǎo)致風(fēng)流從材料道流入到回風(fēng)井，從而導(dǎo)致井下有效風(fēng)量的不足。
　　(2)相鄰礦井之間的漏風(fēng)
　　相鄰礦井之間的漏風(fēng)主要是因?yàn)榈V井開(kāi)采沒(méi)有按照規(guī)定執(zhí)行以及其他煤層地質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致相鄰礦井之間形成漏風(fēng)通道，該漏風(fēng)情況會(huì)對(duì)井下的通風(fēng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響，很可能會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)遺煤自燃現(xiàn)象的發(fā)生。
　　(3)地表裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)
　　地表裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)是最為常見(jiàn)的外部漏風(fēng)。這是因?yàn)榈V井煤層埋藏較淺，采煤強(qiáng)度較大，上覆巖層發(fā)生變形破壞導(dǎo)致地表裂隙嚴(yán)重，地表中的空氣就由裂隙進(jìn)入到礦井之中，給采空區(qū)遺煤提供氧氣，從而嚴(yán)重威脅采空區(qū)煤自燃的防治。
　　(4)通風(fēng)構(gòu)筑物失效引起的漏風(fēng)
　　礦井通風(fēng)構(gòu)筑物的作用主要是控制井下的風(fēng)流按照礦井通風(fēng)要求進(jìn)行定向定量的流動(dòng)。一類通風(fēng)構(gòu)筑物的作用是用來(lái)隔斷風(fēng)流的流動(dòng)，比如擋風(fēng)墻、風(fēng)門等構(gòu)筑物;另一類通風(fēng)構(gòu)筑物的作用是用來(lái)引導(dǎo)風(fēng)流的流動(dòng)，比如，風(fēng)橋、風(fēng)筒、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等構(gòu)筑物。通風(fēng)構(gòu)筑物失效引起的漏風(fēng)主要是指隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物失效造成通風(fēng)系統(tǒng)不可靠，形成漏風(fēng)通道，從而導(dǎo)致漏風(fēng)。
　　(5)巷道煤柱裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)
　　如圖所示，巷道煤柱裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)主要為裂隙向鄰近采空區(qū)之間的內(nèi)部漏風(fēng)。在井下生產(chǎn)工作時(shí)，巷道與鄰近采空區(qū)之間會(huì)有壓差產(chǎn)生，形成漏風(fēng)通道，進(jìn)而出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，對(duì)鄰近采空區(qū)的浮煤進(jìn)行氧化，從而形成自燃危險(xiǎn)。
　　(6)采空區(qū)煤柱裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)
　　在巷道煤柱還未到達(dá)本采空時(shí)，由于煤柱裂隙數(shù)量少，日常維護(hù)工作到位，因此向鄰近采空區(qū)漏風(fēng)較小。當(dāng)煤柱到達(dá)本采空區(qū)，因?yàn)槭艿絻蓚€(gè)采空區(qū)上覆巖層的應(yīng)力影響作用，煤柱寬度不同，煤柱頂端受到的壓力就分別為鐘形及馬鞍形狀態(tài)。壓力容易將煤柱壓裂，使得兩個(gè)相鄰采空區(qū)聯(lián)通，持續(xù)對(duì)相鄰采空區(qū)的浮煤進(jìn)行氧化，從而更加危險(xiǎn)。
　　(7)底巷與采空區(qū)之間的裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)
　　在較高應(yīng)力作用下，底巷的上覆巖層易出現(xiàn)裂隙，使之與上部的采空區(qū)聯(lián)通成為漏風(fēng)流通的通道，從而造成遺煤自燃的危害。
　　(8)巷道高冒裂隙發(fā)育引起的漏風(fēng)
　　巷道高冒區(qū)可以分為裂隙區(qū)、離層區(qū)和破碎區(qū)。在破碎區(qū)之中，其頂煤被壓碎充分，內(nèi)部溫度不斷的增高，巷道與高冒區(qū)之間出現(xiàn)溫差，為煤自燃提供不斷的氧氣，由于氧化升溫的時(shí)間比煤的自然發(fā)火期要長(zhǎng)，因此很容易發(fā)生煤自燃。
                

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