新鳴煤業1101首采面防滅火的施工實踐

徐德華，萬勇平

（樂平礦務局 新鳴煤業公司，江西 樂平 333300）

1 概述

江西新鳴煤業有限責任公司簡稱新鳴煤業，是由樂平礦務局控股的混合制企業。礦井于2008 年9 月開始建井，2013年初開始試生產。井田面積16.1km2，設計生產能力0.30 Mt／a，服務年限30 年。礦井采用立井開拓方式，開采單一B3煤層，該礦為瓦斯礦井，礦井通風方式為中央分列抽出式通風，煤層自燃傾向性為容易自燃煤層，煤層粉塵具有爆炸危險性。

該礦首個回采工作面1101采面，走向長180m，傾向長120m，開采煤層為B3煤層，煤層傾角10°～24°，煤層平均厚度2.1m，工作面可采儲量為49kt。采用走向長壁后退式炮采采煤方法，頂板垮落方式為自然垮落，沿煤層底板進行回采，采高2.1m，循環進尺1m，工作面支護最大控頂距4m，最小控頂距3m，放頂步距1m。

2 采面防滅火

1101采面采用黃泥灌漿及注凝膠相結合的方法進行防滅火。在-390m 回風上山平巷風門附近建立防火注漿移動泵站，構筑注漿池2個，容積為1.5～2m3，沿工作面回風順槽鋪設1.5吋防火管到巷道尾端，每根長6m，每隔50m 分三通一個，兩種注漿方法共用一套灌漿設備。注漿設備采用2NB 200／4-22 型礦用移動注漿泵，設備參數為：流量200L／min，壓力4 MPa，輸入轉速為496r／min，傳動功率為22kW。

2.1 采面黃泥灌漿

回采工作面采用埋管灌漿，進行隨采隨灌、隨采隨注。在工作面放頂前沿回風順槽在采空區預先埋好注漿管，工作面推進到6m 時立即開始灌漿，隨著工作面的推進，拆除尾端一節注漿管，工作面每推進6m 進行一次灌漿。

（1）灌漿參數規定。灌漿泥水比為1∶5，灌漿站的日用土量和日用水量，按采面一個循環日推進度1m 計算。用土量為18m3／d；用水量為8m3／d；灌漿量為26m3／d。灌漿每推進6 m 進行一次灌漿，灌漿站的每次灌漿量為156m3／次。

（2）灌漿材料要求。黃泥顆粒要小于2mm，而且細小顆粒（粘土≤0.005mm 占60%～70%，頁巖≤0.077 mm占70%～75%）要占大部分；主要物理性指標：密度為2.4～2.8；塑性指數為9～11（亞粘土）；膠體混合物為25%～30%；含沙量為25%～30%，粒徑為0.5～0.25mm 以下；容易脫水和具有一定的穩定性。

2.2 采面注凝膠

回采工作面利用鋪設在回風順槽內的防火管，在采面最近三通上接一根120m 長的軟管，在工作面進行一個循環放頂后，對采空區進行人工噴灑凝膠，每完成一個循環后立即噴灑一次，隨著工作面的推進，軟管往后移動連接附近三通。

（1）凝膠材料。凝膠是由促凝劑硅酸鹽（水玻璃）、碳酸氫銨和水組成的。凝膠配比的參數為水玻璃占8%、碳酸氫銨占4%、水占88%。

（2）凝膠用量。一個循環放頂后凝膠的噴灑量，即凝膠的噴灑厚度為2cm，日注凝膠量2.4m3／循環，其中水玻璃為0.2m3／循環，碳酸氫氨為0.1m3／循環，水為2.1m3／循環。

3 采面防滅火施工

為減少注（灌）漿對生產的影響，每天在工作面放頂后利用交接班時間人工噴灑凝膠，保證推進度1m 范圍內所有采空區都噴灑到位，每一循環及時全面噴灑一次；當工作面推進達6m 時，開始黃泥灌漿，灌漿充分后拆除尾端的一節管路，當工作面再推進6m 時按循環進行灌漿，按規定組織施工。

1）施工前，組織防火相關工作人員到施工地點學習掌握現場情況，熟悉注漿工藝流程及注意事項。所需物料、設備到達施工地點后，靠巷幫堆放整齊，注漿泵要穩定好，不得影響運輸、通風、行人。

2）施工人員到達工作地點后，必須先檢查施工地點的頂幫支護情況，所有雜物及時清理，保證退路通暢。黃泥灌漿和注凝膠施工過程中，必須有跟班人員現場跟班指揮，作業時施工人員要佩戴手套，衣袖要扣緊，精神要集中。注漿前，高壓軟管與鐵管連接要牢固，以防接頭脫落傷人。

3）施工注漿前，要檢查設備是否運行正常，先用清水檢查管路是否通暢，確定通暢后方可使用。注膠點前后20 m 除注膠工作人員外，其他人員禁止在此逗留。工作面風量要控制在300～400 m3／min左右；開泵、停泵必須根據工作面注漿、注膠的安全來下達開泵、停泵指令，若有特殊情況發生（如卡機、堵管、潰漿等），立即停止運行。注膠結束后，必須用清水沖洗泵及管路，沖洗時間不小于10min。

4）采區開采結束時必須及時密閉采空區和廢棄巷道，以免風流紊亂，并減少漏風。采面在回采過程中，必須盡量減少采空區殘煤，盡量少留煤柱或不留煤柱，浮煤要及時清理干凈，要加快工作面的推進度。沿運輸順槽要開挖水溝，延至排水溝，以便灌漿的泥水到運輸順槽后通過水溝排除，消除或減小對生產的影響。

5）灌漿時，要在運輸順槽的安全地點看管灌漿情況，若發生崩漿潰漿，必須立即電話通知泥漿泵司機停止注漿，同時工作面的人員要撤離到安全地點后，匯報調度室進行處理。

4 結語

新鳴煤業在首次試采的1101采面采用黃泥灌漿及注凝膠相結合的方法進行防滅火，嚴格黃泥灌漿、注凝膠材料的選取與配比要求，嚴格注漿施工要求，強化采面防滅火安全管理，在煤層自燃傾向性為容易自燃煤層的1101回采工作面安全試采1年多，安全采煤3萬多噸，安全有效地預防了1101采面在回采過程的煤層自然發火，為礦井采面后續回采提供了安全可靠的煤層防滅火依據。