防治復采工作面自然發火的措施

摘要：工作面自然發火威脅到煤礦安全生產，特別是復雜工藝的情況，稍有疏忽，就可能引起重大事故。東梁煤礦結合4煤層復采實際情況，在防治自然發火問題進行了分析實驗，主要措施以注氮工藝為主，灑阻化劑，灑水、均壓通風為輔的綜合的技術措施，工作面回收的成功可以作為其他煤礦煤層的借鑒。

關鍵詞：復采工作面 自然發火 注氮

中圖分類號：TD7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（a）-0052-01

1 復采工作面目前的狀況及回收方法

（1）基本情況及采煤方法確定。東梁煤礦目前進入煤柱回收初期，由于4層煤儲量分布的較深，地質構造還比較復雜，開采困難，在工業廣場與護巷煤柱還有一些可以回收的儲量。

采用煤柱穿采的方式進行回采，因為巷道的保護煤柱都有一定距離，查看東梁煤礦的原始記錄，4煤層屬于比較厚的煤層，以前采區分層開采和直接放頂的方式，這就造成了大量煤炭的遺棄。4層煤屬于低瓦斯的，陳舊的采空區打開一段時間后，沼氣和有害氣體的含量已經得到很大的釋放，不論是采煤還是人工進去，安全程度都提到了提高，因此東梁煤礦在煤柱回收的時候，采用穿采的方法，對采空區遺煤進行摸索性回采，同時不斷的測量溫度的變化。

（2）影響工作面合理布置的關鍵因素。一是煤炭自然發火周期比較短，造成煤礦多次停產閉面，擾亂了正常生產秩序，同時伴隨著安全隱患；二是已經開采了很多年，存在一些歷史傷痕，有很多的采空區，這就造成了防火面積和范圍的擴大，要防治其火情的發生，必須要經過精細的測量和監控，還有人工的分析；三是礦井煤炭資源已經處于貧瘠階段，工作面布置面積小，附近還有老采空區的威脅，這就造成了工作面回收連續間斷的難題，為了工作面能有條不紊的連續作業，很多都被布置在火區的附近，針對這種情況，那就要采取一定的技術手段和有效措施，保證工作面的安全生產。

2 復采工作面發火問題的原因

（1）采煤工作面回收率低。工作面初采時采用放頂煤開采方法，放頂后大量的浮煤和冒落的頂板巖石混在一起，這樣就造成了采空區浮煤漂狀的現象，自然風慢慢進去，這樣為老空內煤層提供足夠的氧氣，加大了發生火災的機率。

（2）采煤工作面從初采結束后一直到復采回收封閉后，若打設密閉的材質合格或者打設的工藝不規范，存在嚴重的漏風現象，這就造成了發火的一個原因；工作面經初次采動后，經過時間的累積，容易再生頂板，只是再生頂板的松散裂隙會比較多，這就造成了浮煤隨著風，飄進采空區的深部，從而在復采區域中形成“三帶”（散熱帶、氧化帶、窒息帶），“三帶”的范圍與工作面的風量有較大的關系，風量越大，氧化帶的區域越寬，煤層自燃危險性就越大。

（3）煤質松軟且頂板裂隙發育。浮煤及再生頂板中空隙較多，風流方向經過回采工作面時便滲入這些空隙形成漏風通道，使煤的表面與空氣中的02進行緩慢氧化，生成熱量。而這部分熱量又不易被風流帶走，從而使熱量積聚，煤溫升高，當超過臨界溫度后，煤層氧化急劇加速，最后導致煤層自然發火。

3 解決方法

（1）復采開工前對復采區域進行防火檢查，抽取閉內空氣包含的各項發火成因的指標：密閉內空氣溫度22℃，氧氣濃度2.5%，沒有發現一氧化碳，密閉內出水溫度為21℃，這說明復采區域目前尚未自然發火，為開采前提供了一個可靠的保障。

（2）合理確定工作面通風系統和著力提高工作面回收率，首先要減少漏風量和漏風時間，充分利用現有巖層巷道與巷道上、下川貫通，縮短煤層巷道的漏風長度；其次是減少采空區浮煤的丟失復采工作面采用后退式采煤方法，堅持穩定正常的接續方式，爭取把老空區及周圍的煤炭都不遺余力的回收，同時保證安全。

（3）正確安排復采工作面風量和風速，在滿足甲烷和其他有害氣體的控制、采場合適的溫度和工作面最低風速的前提時，必須要減少工作面供風量，減少漏風的范圍和數量。堅持每周對工作面風量進行2次監測，從而有效控制了復采工作面采空區的壓差和漏風量。在工作面進風巷中加設一道調節風窗，平衡進回風巷道的壓差，使工作面采空區漏風減少，控制窒息帶前進的位置。

（4）工作面復采及永久密閉。加強防火檢查工作面復采時，采用預防性注漿和尾巷埋管注漿技術，隔阻氧化空間，最大限度防止煤層自燃。工作面收尾或采過溜煤眼后，要在15 d內設置永久密閉，防止向采空區漏風。

每周至少兩次對工作面進回風巷、上偶角及永久性密閉等地點進行防火檢查，檢測CO和溫度的變化情況及密閉完好情況，做到及時發現問題，及時采取針對性措施進行處理，將發火隱患消滅在萌芽狀態。

4 成功經驗

通過對復采工作面煤層自然發火原因的分析和實踐的運行，慢慢學會了采煤的方法和有效控制災害發生的措施，成功對4層煤進行了復采，并且在復采過程中始終未發現CO涌出。

總結整個，有針對性地不斷采取注漿、注水、風量控制，均壓技術、永久密閉等技術措施，對防治發火得到了顯著效果。，對于此復采工作面的成功復采，為以后該礦和其他礦井提供了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]綜采設備管理手冊編委會，綜采設備管理手冊[M].北京：煤炭工業出版社，1994.

[2]徐永忻.采礦學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2003.

[3]王德明.礦井通風與安全[M].徐州：中國礦業大學出版社，2005.