“三軟”不穩(wěn)定煤層突出礦井綜合防火的研究與應(yīng)用

張志強 王陸陽

摘 要：超化煤礦多年來通過對“三軟”不穩(wěn)定煤層自燃防治進行了不斷的探索與實踐，除了采用常規(guī)的噴灑阻化劑、使用雙層夾心密閉封堵采空區(qū)、噴漿等防煤層自燃發(fā)火常規(guī)措施外，開展了一系列煤層自燃發(fā)火防治新技術(shù)的研究，在礦井防煤層自燃發(fā)火工作中取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：煤層自燃；綜合防火

1 問題的提出

超化煤礦主要開采的二1煤層，經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院鑒定，煤層自燃傾向等級屬Ⅲ類（不易自燃），自然發(fā)火期最短為72天，但隨著礦井開采進入后期，采掘工作面多臨近老空區(qū)容易產(chǎn)生煤層自燃現(xiàn)象，直接影響了礦井安全生產(chǎn)；同時制約了在已采區(qū)布置采面進行復(fù)采，造成了煤炭資源的浪費；給礦井采掘接替形成了很大的壓力。因此，解決“三軟”煤層防煤層自燃發(fā)火問題已經(jīng)到了刻不容緩的地步。

2 自燃火災(zāi)的征兆及其危害

2.1 人的直接感覺：巷道壁上出現(xiàn)水珠、煤油味、觀察出水溫度的變化、人的感覺頭暈等不適的感覺，見煙見火等。

2.2 一氧化碳是一個較為常用的指標(biāo)，而且檢測手段簡單，被廣泛使用，主要是研制成功了一氧化碳鑒定管，并實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)，對煤礦檢測一氧化碳帶來了方便。二氧化碳也是一個主要的指標(biāo)，但在日常檢查中只作為一個輔助指標(biāo)。

2.3 測量煤體內(nèi)的溫度預(yù)測，煤體開始氧化必然引起煤溫的變化，因此，檢測煤體內(nèi)的溫度變化，就可以預(yù)報煤體氧化自燃情況。現(xiàn)在是火災(zāi)主要檢查預(yù)報指標(biāo)之一。

3 綜合防火技術(shù)手段

3.1 羅克休新型防滅火劑防火技術(shù)

通過采用羅克休泡沫對老空區(qū)及密閉內(nèi)巷道進行充填以達到防火的目的。羅克休作為中空充填材料，具有良好的抗壓性能（0.2MPa），反應(yīng)迅速，高膨脹率，采用專用氣動注漿樹脂和催化劑以4：1的比例，通過高壓風(fēng)管連接的多功能氣泵管路系統(tǒng)同時壓入注射槍后噴出，注入要堵漏的地點，發(fā)泡的膨脹指數(shù)為25-30倍，注入使用地點后20分鐘左右硬化從而達到防火的效果。

3.2 MEA防滅火劑防火技術(shù)

通過向工作面上隅角及老塘加注MEA防滅火劑以達到堵漏風(fēng)防滅火的目的。MEA防滅火劑呈白色粉末狀，無毒、無味、無污染、無腐蝕性，單料配水、工藝簡單，主要使用方式為直接向煤體表面噴灑，吸熱能力大，降溫性能好， MEA防滅火劑成膠后具有致密性、成膜性和附壁性，使燃燒體表面形成隔熱、隔氣的焦化層，同時材料含有抑制燃燒時的煙霧及阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的物質(zhì)、可全面提高滅火效能和滅火速度，有效提高阻燃效果和阻止復(fù)燃。

3.3 瑞米噴涂防火技術(shù)

瑞米噴涂防火技術(shù)主要是采用瑞米噴涂II號材料（Tekseal）對密閉墻體或漏風(fēng)巷道表面進行全面噴涂后達到堵漏防滅火的目的。本產(chǎn)品是一種新型的防滅火材料，具有較好的膨脹性，最大膨脹是原體積的10倍左右，凝結(jié)硬化時間短，滲漏小，能夠?qū)⒘严斗舛聡?yán)密，噴涂層固化后具有較高的抗拉強度和很高的粘結(jié)力，能隨巷道變形而不會開裂、脫落，從而減少漏風(fēng)，且操作簡單便利。

3.4 灌漿防滅火技術(shù)

灌漿防滅火技術(shù)是煤礦傳統(tǒng)的防滅火方法。主要采用埋管灌漿法，在礦井生產(chǎn)過程中，提前預(yù)埋管路，一端連接采空區(qū)，一端連接膠管，利用黃土和清水以4：1比例混合并加入適量水泥攪拌形成近膠體物質(zhì)，具有成本低、析水量小，制作簡單、危害和隱患小的特點。從五十年代以來，灌漿工藝已發(fā)展成為“采前預(yù)灌、隨采隨灌和采后封閉灌漿”等多種開工；機械化程度逐步提高，提高了制漿質(zhì)量，減輕了勞動強度。應(yīng)用灌漿防滅火的礦井，自燃火災(zāi)數(shù)量明顯下降。

4 日常防火管理措施

4.1 加強掘進面工程質(zhì)量管理，杜絕空幫、空頂作業(yè)。對頂煤高冒區(qū)要加強觀測，發(fā)現(xiàn)異常，立即采取噴漿、注水等防火措施。

4.2 在保證煤質(zhì)的情況下，盡量提a高采煤工作面回收率，不留浮煤和老塘積煤，上、下尾巷坑木要回收干凈，特殊情況需要預(yù)留煤底時必須制定專項措施。回采工作面回采結(jié)束后，在停采線上撒阻化劑，及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，減少進回風(fēng)側(cè)之間的壓差，并在45天內(nèi)進行永久性密閉。

4.3 加強防火管理，瓦檢工必須定期檢查密閉外和采掘面回風(fēng)流中瓦斯和二氧化碳濃度及煤壁、空氣溫度。救護隊要加強一氧化碳檢查以及出水溫度的測定，并重點做好各掘進工作面過老巷、沿空送巷及各密閉內(nèi)的溫度及氣體濃度檢查，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，立即報告，及時采取措施，進行處理。

4.4 加強通風(fēng)管理，合理調(diào)整主扇負(fù)壓，保證通風(fēng)系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟運行。通風(fēng)建筑物的位置要有利于防火，杜絕微風(fēng)作業(yè)，保證合理供風(fēng)。

4.5 加強防火預(yù)測預(yù)報工作，礦救護隊每10天對易出現(xiàn)高溫火點的地點組織一次檢查，發(fā)現(xiàn)異常，及時匯報礦有關(guān)部門、領(lǐng)導(dǎo)，采取措施處理，并有記錄可查。

5 結(jié)論

“三軟”不穩(wěn)定自燃煤層綜合防滅火技術(shù)的試驗、應(yīng)用，填補了我國“三軟”不穩(wěn)定自燃煤層自燃發(fā)火綜合防滅火技術(shù)的空白，也是我國防火技術(shù)的一項重大突破，配合常規(guī)的防火措施取得了如下結(jié)論：

5.1 綜合防滅火技術(shù)應(yīng)用在綜采工作面，為自然發(fā)火煤層綜采工作面防火工作面找到了一套切實可行的辦法，使自燃煤層綜放工作面的安全生產(chǎn)有了保障。

5.2 礦井防火是一項長期性工作，要求礦井各級人員必須時刻保持高度警惕性，堅持“安全第一，預(yù)防為主，綜全治理”的方針，提前制定可靠的安全措施，防患于未然，只有在預(yù)防上舍得投入，才能從根本上預(yù)防自燃發(fā)火事故，保證礦井安全生產(chǎn)。

5.3 綜合防滅火技術(shù)是一套科學(xué)的防滅火技術(shù)，保證了礦井正常的開采秩序，保證了復(fù)采區(qū)回采工作面的安全生產(chǎn)，緩解了礦井采掘接替緊張局面。

作者簡介：

張志強（1985.06-），男，河南新密人，助理工程師，2006年畢業(yè)于鄭州工業(yè)安全職業(yè)學(xué)院，現(xiàn)從事煤礦“一通三防”技術(shù)管理工作。