四臺礦14號層414盤區(qū)上覆采空火區(qū)治理技術

汪慶磊

（同煤集團四臺礦掘進三隊，山西 大同 037000）

引言

四臺礦14號層414盤區(qū)上覆有上河溝及場西溝煤礦12號層采空區(qū)，經(jīng)探明部分區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生過煤炭自燃，目前上覆采空區(qū)火區(qū)范圍不詳。14號層81407工作面為14號層414西盤區(qū)首采面，有漏風通道通過上河溝及場西溝煤礦12號層采空區(qū)與大斗溝礦聯(lián)通，又因大斗溝煤礦正壓通風及地表裂隙漏風影響，導致上覆采空區(qū)內(nèi)的一氧化碳氣體通過頂板裂隙進入工作面，對工作面回采期間防滅火管理及作業(yè)人員的安全造成影響。所以必須在414盤區(qū)建立一套有針對性的火區(qū)治理技術，降低煤層自然發(fā)火隱患，確保安全采出凍結煤量。

1 覆采空火區(qū)治理技術

1.1 巷道掘進期間防滅火技術

1）在14號層51407巷掘進期間，在巷道890m處頂板破碎區(qū)域錨索桿周圍發(fā)現(xiàn)CO氣體質量分數(shù)為370×10－6。隨后在巷道890，1 200m異常區(qū)域施工探頂孔，每天派人對氣體進行取樣化驗，觀察上覆采空區(qū)氣體變化情況。通風區(qū)在巷道繞道口以里10m處構筑增阻風門，工作面建立了局部均壓通風系統(tǒng)，使用局部通風機供風，通過調整工作面內(nèi)外壓差，使采空區(qū)動態(tài)平衡，保證作業(yè)人員的安全（見圖1）。

2）同時，安排人員在大斗溝礦與場西溝礦貫通處釋放示蹤氣體SF6，9min后14號層51407巷接收到氣體，確定上覆采空區(qū)的聯(lián)通關系。

3）礦上積極組織對頂板破碎區(qū)域注馬麗散，粘結頂板，隔絕氣體。

圖1 14號51407巷局部均壓通風系統(tǒng)圖

1.2 工作面回采前的防滅火技術

1）為了防止上河溝及場西溝煤礦火區(qū)的蔓延，對巷道頂板用紅外測溫儀進行測溫，查找巷道頂板高位區(qū)域。

2）根據(jù)頂板鉆孔的氣體數(shù)據(jù)，確定巷道800～900m、1 100～1 200m、拐巷處為異常區(qū)域。

3）對14號層81407工作面進行臨時性封閉，觀察封閉空間內(nèi)的氣體變化情況。

4）414 盤區(qū)地面向14號層51407巷860m、1 100m、拐巷17m處施工鉆孔，對上覆12號層采空區(qū)進行灌漿，消除上覆采空區(qū)自然發(fā)火隱患。根據(jù)巷道頂板鉆孔的氣體數(shù)據(jù)和有關地質資料認真分析，決定從414盤區(qū)地面向14號層81407工作面上覆12號層采空區(qū)施工3個鉆孔，進行地面灌漿，消除上覆采空區(qū)自然發(fā)火隱患。

1號鉆孔：14號層51407巷862.8m處，孔深267m，1號鉆孔從2013年6月16日開始灌漿。

2號鉆孔：14號層51407巷1 104.4m處，孔深270.5m，2號鉆孔從2013年6月24日開始灌漿。

3號鉆孔：14號層81407二切巷16.77m處，孔深236m，3號鉆孔從2013年7月13日開始灌漿。

2013年11月23 日鉆孔注漿完成，累計黃土量53 880m3。

圖2 14號層414盤區(qū)地面灌漿系統(tǒng)示意圖

2 治理技術的創(chuàng)新點

1）巷道掘進期間采用局部均壓通風，保證巷道的正常掘進和作業(yè)人員的安全。

2）結合地質資料和現(xiàn)場工作數(shù)據(jù)，采取了地面灌漿措施，進行防滅火工作。

3）確定12號層煤層自然發(fā)火規(guī)律及參數(shù)，找到四臺礦煤層自然發(fā)火的重點區(qū)域和采空區(qū)漏風規(guī)律。3 經(jīng)濟社會效益

1）通過應用研究，能夠實現(xiàn)414盤區(qū)81407工作面的安全回采，共計煤量78萬t。

2）消除414盤區(qū)上覆采空區(qū)自然發(fā)火隱患，保證礦井的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

3）進一步積累火區(qū)治理經(jīng)驗，為礦井今后的防滅火工作起到指導作用。

［1］ 胡志軍，張永明，劉偉.一起采空區(qū)火災事故暴露出的問題［J］.中州煤炭，2006（5）：25.

［2］ 劉迪.消防支隊防滅火綜合系統(tǒng)［D］.長春：吉林大學，2005.

［3］ 曾繁平.3＿下01面（北）防滅火處理3［G］∥中國煤炭學會煤礦安全專業(yè)委員會2004年學術年會論文集.石家莊：中國煤炭學會選煤專業(yè)委員會，2004.