小窯破壞區均壓防滅火綜合治理實例探討

王新旺 郭江峰

（1.中煤平朔集團有限公司井工二礦通風隊，山西省朔州市，036006；2.中煤平朔集團有限公司通風救護部，山西省朔州市，036006）

小窯破壞區均壓防滅火綜合治理實例探討

王新旺1郭江峰2

（1.中煤平朔集團有限公司井工二礦通風隊，山西省朔州市，036006；2.中煤平朔集團有限公司通風救護部，山西省朔州市，036006）

介紹了平朔井工二礦29212主運掘探巷在掘進過程中貫通小窯破壞區，通過采取局部通風機配合風門均壓、防火密閉、注漿沉淀墻和閉后注漿注氮等綜合防滅火措施，成功地控制了小窯疑似火區，保障了掘進隊正常工作。

貫通小窯 均壓 防滅火 密閉墻 注漿 注氮 綜合治理

1 安家嶺井工二礦及小窯貫通概況

安家嶺井工二礦位于山西省朔州市平魯區，批準開采4＃、9＃、11＃煤層，礦井核定通風能力1330萬t／a，目前開采9＃煤層。該礦為瓦斯礦井，根據檢測中心對9＃煤層試樣所作測試，全硫含量為2.63%，吸氧量為0.54 cm3／g，屬自燃煤層，自燃傾向性為Ⅱ級。

井工二礦二采區小煤窯破壞嚴重，小煤窯主要分布在井田中東部，有樓子溝新礦一號井、樓子溝新礦二號井、樓子溝舊礦，目前對安家嶺井工二礦安全生產影響較大的小煤窯有樓子溝新礦一號井。樓子溝新礦一號井在安家嶺井工二礦29211、29212和29213工作面準備過程中相繼被揭露。29212主運掘探巷 （以下簡稱29212探巷）貫通小窯巷道后 （自2011年5月25日揭露小窯以來，共揭露小窯巷道、采空區4處），小窯采空區內有害氣體涌出濃度持續增高，給安全生產造成較大的隱患，經礦方研究決定，對29212探巷進行緊急治理。

2 29212探巷均壓防滅火

安家嶺井工二礦二采區由于小窯巷道縱橫復雜，29212探巷在掘進過程中貫通小窯的概率和頻率極大，2011年9月3日首次貫通小窯巷道時，O2濃度為2.41%，CO2濃度為8.98%，CO濃度為0.000008%，無CH4，嚴重缺氧。為了保障掘進安全，防止有害氣體涌出，在29211輔助運輸巷安裝兩臺2×18.5 k W通風機，在探巷260 m處構建一道調節風門，連接風筒穿過風門至用風地點。均壓防滅火圖見圖1。經測定，均壓后，風門前后壓差為1300 Pa，O2濃度為20.1%，CO2濃度為0.05%，無CO和CH4，均壓效果良好。

隨著掘進長度增加，上述均壓效果越來越不明顯，通過增加局部通風機，并增加兩道調節風門后，三道風門前后壓差可達600 Pa，滿足需求。

圖1 均壓防滅火圖

3 防火密閉處理

29212探巷掘進過程中，除采取均壓防滅火措施外，還采取加固密閉墻，充填封堵所有鉆探孔、煤壁裂隙，封堵地面小窯井口，及時封閉小窯巷道、采空區等諸多措施，先后構筑臨時噴涂密閉墻6道，永久防火密閉墻3道，加固密閉墻1道，確保了每次貫通的安全和29212原探巷的快速封閉。

2011年10月29日貫通小窯巷道后，煤窯巷高2.2 m，煤窯底板比探巷頂板高1.5 m，經取樣分析，O2濃度為1.42%，CO2濃度為6.94%，CO濃度為0.1049%，CH4濃度為0.4824%，C2H4濃度為0.0232%，無C2H6和C2H2，小窯內可能存在火區，巷道后退拐彎掘進，并在貫通處采用FSA快速砌壘材料，三花眼布置一道注漿沉淀墻，后退10 m處構建一道永久防火墻 （預留注漿孔、注氮孔、反水孔和觀測孔）。注漿平面圖和防火密閉墻剖面圖見圖2和圖3。

所有小窯貫通地點均構筑防火密閉墻，并在防火密閉墻之間充填黃土和阻燃高分子材料，經測定，防火密閉墻外CO等有毒有害氣體為0，隔離效果良好。

4 閉后防滅火治理及效果分析

小窯貫通，經密閉處理后，通過對預留觀測孔定期取樣分析，CO濃度持續上升，隨即對小窯巷道和采空區進行注漿和注氮處理，注漿水土比為2∶1，通過注漿沉淀墻將水從防火密閉墻的反水孔滲流排出，漿體留在沉底墻內；輔以注氮 （氮氣濃度為90%）惰化火區，取得了良好的效果。圖4和圖5分別為采取防滅火措施前后29212探巷內CO濃度變化圖。

圖4 29212探巷貫通小窯后采取均壓措施前CO變化圖

對比圖4和圖5可知，采取均壓措施后，探巷內CO濃度急劇下降，有效地抑制了有毒有害氣體的涌出；在均壓的基礎上，通過構筑防火密閉墻、注漿注氮惰化、堵漏等綜合防滅火措施，CO濃度持續穩定在0.0024%以下，防滅火效果良好。

圖5 29212探巷貫通小窯采取防滅火措施后CO變化圖

5 結語

上述綜合防滅火措施實施后，定期對29212探巷各密閉墻內進行取樣色譜分析，截止目前，密閉墻內CO等有毒有害氣體濃度均符合 《規程》規定，保證了該巷道的順利掘進和人員安全。

很多小窯滅火經驗表明，當巷道誤貫通小窯后，單一的防滅火技術往往效果甚微。對于漏風嚴重的小窯來說，必須綜合治理。安家嶺井工二礦小窯均壓防滅火綜合治理的成功，為小窯火區治理提供了一種新的思路。

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Discussion on comprehensive controls on fire prevention and extinguishment through pressure balancing in minitype coal mine destructive area

Wang Xinwang1，Guo Jiangfeng2
（1.Team of Ventilation，No.2 Underground Coal Mine，China Coal Pingshuo Group Co.，Ltd.，Shuozhou，Shanxi 036006，China；2.Department of Ventilation Rescue，China Coal Pingshuo Group Co.，Ltd.，Shuozhou，Shanxi 036006，China）

The comprehensive controls on fire prevention and extinguishment，such as pressure balancing damper cooperated with local fan，fire sealing，grouting precipitation wall，grouting and nitrogen injection after sealing，were applied to the failure zones in cutthrough minitype coal mine of 29212 main driving roadway in No.2 underground coal mine of China Coal Pingshuo Group.The suspected fire zones in minitype coal mine were controlled successfully，and the normal work of driving team as well as the normal production construction of coal mine were guaranteed.

cutthrough minitype coal mine，pressure balancing，fire prevention and extinguishment，seal wall，grouting，nitrogen，comprehensive control

TD753

A

王新旺 （1985-），山西臨汾人，2006年畢業于山西煤炭職業技術學院，大專學歷，現在山西省朔州市中煤平朔集團有限公司井工二礦通風隊工作。

（責任編輯 張艷華）