[01042674]复杂地质条件下高瓦斯极软易燃煤层防灭火关键技术

该项目研究成果属矿山安全工程学科领域，其特点是针对地质条件复杂、且瓦斯含量高的“三软”容易自燃煤层的防灭火难点，深入研究并研发了相应条件下的防灭火关键技术，解决了复杂地质条件下高瓦斯极软易燃煤层防灭火的关键难题。取得的主要成果如下：1、提出了综采(放)面立体化压注复合阻化泡沫和采空区抽采瓦斯条件下均压、注氮控氧的防灭火技术。通过高位瓦斯抽放钻孔、支架间插管和采空区埋管对采空区高、中、低处的浮煤进行立体化压注复合阻化泡沫，实现对综采(放)面采空区遗煤的立体阻化降温；通过研究瓦斯抽放条件下采空区自燃危险区的分布规律，提出了适用于高瓦斯煤层采空区的注氮防灭火工艺，结合工作面上、下隅角袋装碎矸(煤)快速垒砌材料的快速封堵，达到快速降低采空区氧浓度，实现了瓦斯抽采条件下的控氧抑爆防火。2、提出了适应不规整块段条件下的综放工作面多角度旋转推进的防火技术。在综放工作面上下端头回采推进过程中，采用工作面长短刀相结合的切割循环作业方式，调整工作面支架间布置，通过工作面不同角度的旋转，实现复杂难采条件下既定角度的高效回采，增加了综放开采的推进长度，减少了综放面拆除和安装次数，提高了复杂条件下煤炭资源的回采率，减少了丢煤量、保持了工作面的连续推进，消除煤自燃的物质基础和蓄热条件。3、提出了减少煤体破碎和煤柱漏风的高强度双抗网强化支护的防火技术。即以高强度双抗网为核心的锚、网、带、喷、锚索、锚注相结合的联合支护的防火技术。新型高强度双抗网是以聚丙烯为主，经阻燃、抗静电处理后，采用双向拉伸法形成的整体结构性方格网，其纵、横向均有较强的承载能力，整体分压性能好，承压能力强，不易造成筋肋的断裂，网孔尺寸均匀、蠕变量小，抗静电、防腐蚀、抗老化、阻燃性能良好，便于运输和施工，成本低，安全性好，克服了普通塑料双抗网存在的承载能力弱、屈服伸长率高、易老化、易损坏等缺陷。该技术显著减少了巷道冒顶、顶煤破碎及煤壁片帮，消除了煤自燃所需的破碎煤体条件，同时保证了巷道断面的持续规整，有效降低了矿井通风阻力，减少了漏风，实现了从被动治火向主动防火的转变。安徽省科技厅组织的由多位同行专家组成的鉴定委员会认为，该项目整体达到国际先进水平。该项成果在淮北矿区获得全面应用，连续12年消除了煤层自然发火事故，保障该矿区现代化矿井群的安全生产和高产高效做出了重要贡献，取得了巨大的经济效益和社会效益。该项研究丰富和发展了中国煤矿火灾防治理论与技术体系，显著推动了煤矿防灭火领域的科技进步，为相同或类似条件矿区的煤自燃火灾防治提供了有益借鉴和成功范例。