源興煤礦21510綜采工作面自然發火的綜合防治

趙鴻昌

摘要：本文介紹了源興煤礦21510綜采工作面的基本情況，自然發火情況，并對自然發火原因進行了綜合分析，有針對性地采取了調整通風系統，噴灑阻化劑，采空區注水，上隅角抽放等措施，自然發火得到了有效控制，保證了工作面順利回采。

關鍵詞：自然發火 調整通風系統 均壓法

噴灑阻化劑 上隅角抽放

1 源興煤礦概況

源興煤礦位于晴隆縣雞場鎮境內，始建于2000年，設計年生產能力為3萬噸/年，可采煤層有C14，C15號。礦井自2005年技改和整合后，可采煤層厚度平均2.05m，瓦斯等級鑒定為低瓦斯礦井。

源興煤礦21510工作面對應地面范圍為高低不平的山谷地，標高為1227m～1330m，系二迭系龍潭組15煤。根據15煤控制情況，該煤賦存沉積不甚穩定，結構較為復雜，大部區域為多層結構，四至六層夾矸，夾矸厚度0.1～1.4m，夾矸為炭質頁或泥質巖，總煤厚8m左右，上層煤層較為穩定，跟著上層煤掘進，其煤厚0.65～2.4m，平均1.8m，其硬度大于1，煤層傾角變化不是太大2～15°，平均6°，一般由切眼回采推進方向逐漸減小，煤層的走向方位變化較大，中部區域由于受向斜和背斜構造發育的影響，對巷道掘進有明顯的起伏現象。21510綜采工作面采用“E”型通風，配風量為940m3/min，運輸巷進風，腰巷、回風巷回風。

2 煤炭自燃原因及條件

2.1 自然發火情況。2014年1月23日下午1點左右，在工作面90架處發現有煤焦油味，立即聯系礦調度室安排救護隊下井到現場檢查氣體情況，下午約1：30左右救護隊到21510工作面，使用多功能參數儀檢查CO情況，工作面上隅角老塘側一氧化碳濃度6-7ppm，215右側風道兩處密閉CO濃度分別為104ppm和117ppm，工作面90架位置36ppm，回風巷26ppm；第二次檢查在16：10分，215右側風道密閉97ppm，工作面112架處70ppm，108架處40ppm，91架20ppm，回風巷30ppm，上隅角50ppm，進風巷無一氧化碳。

2.2 自然發火原因分析。從現場檢查結果分析，排除老井氧化自燃的可能，氧化點可能存在21510工作面老空區內。

根據對21510綜采工作面進、回風巷、腰巷風量測定發現進風為940m3/min，回風量為1060m3/min，明顯有外部漏風進入，經排查分析應為原老井系統與工作面連通造成。

漏風是引起源興煤礦21510綜采工作面自燃發火的根本原因。地質及原小煤窯老巷道排查不清，回采過程中與老巷道連通是主要原因。由于密閉不嚴漏風，源興煤礦為抽出式通風，使用FBCDZ-8-NO.24/2*185主扇，21510綜采工作面配風為940m3/min，造成地表外部漏風經C14煤老巷道進入21510采面。

3 安全技術措施

3.1 礦井內因火災防治技術主要有開采技術防滅火措施，灌漿防滅火技術，阻化劑防滅火技術，均壓防滅火技術，惰性氣體防滅火技術，泡沫防滅火技術，膠體防滅火技術等。為保證礦井安全生產，源興煤礦采取了多種措施，取得了明顯效果，確保了綜采工作面順利回采。

3.2 采取多種手段，減少漏風。21510綜采工作面回采為C15層煤，上層C14層煤為原私人小煤窯回采巷道，由于缺少地質等圖紙資料，回采過程中與原C14煤層老巷道連通并與地表相通，使用黃泥、水泥、磚、沙等進行雙墻填充封閉，隔絕自燃發火區供氧。

3.3 調整通風系統。采用均壓法，在21510綜采工作面回風順槽設置兩道調節風墻，控制采面上部風量，降低采面上部回風側風壓，減少向采空區擴散通風深度，經計算工作面腰巷配風量300m3/min即可滿足需求。

3.4 清理工作面，減少工作面及老塘遺煤。

3.5 向C14層煤老巷注水、噴灑阻化劑。根據C14、C15煤層間距，設計鉆孔，于回風順槽對C14煤層老巷進行打鉆，注水，注阻化劑，于工作面支架間觀測到水流為準；在上隅角、支架間每10m設一個三通，不定時向采后、支架間注水降溫。

3.6 隅角設風幛。在采煤工作面上設置風幛、下隅角碼石墻，阻斷通向采空區的漏風，減少采空區供氧，最短時間內形成窒息帶。

3.7 上隅角使用抽放管抽。回采速度加快，為確保上隅角瓦斯等氣體不超限，采用上隅角抽放。

3.8 加快推進速度，加強氣體觀測。成立領導小組，領導帶班現場指揮，將防滅火措施落實到位。加快回采速度，月推進度不低于60米。現場每班必須有安全員、瓦檢員、救護隊員檢查工作面氣體情況，并作好記錄，發現異常情況立即匯報。工作面加快推進速度后回風巷調節處瓦斯升高，隨著地面封閉及上、下隅角處理漏風后增加工作面風量到1200m3/min。

3.9 加大防滅火安全投入，加強檢查，實現監測監控。在采煤上隅角，回風巷中部，回風口10米安裝CO傳感器，做到實時監控。

3.10 優化設計。在設計、施工時，源興煤礦把防滅火工作作為頭等大事，做到不安全不施工，不安全不開采的原則，優化設計，科學安排施工，杜絕火災事故的發生。

4 治理效果及防滅火工作的幾點思考

通過實施各種技術措施以及完善的管理制度，源興煤礦在防滅火管理工作中取得了明顯成果，達到了礦井安全生產的要求，確保了綜采工作面安全回采。

幾點思考：①貴州地區小煤礦資源整合，礦井巷道需要重新設計布置，對于易自燃發火的礦井，防滅火工作尤其重要，必須從設計入手，做好防滅火工作；②煤炭資源為不可再生資源，國民經濟的發展現階段離不開煤炭，所以煤炭資源顯得尤為可貴，提高產量和回采率，減少遺煤、丟煤更為重要；③煤礦圖紙是煤礦生產建設法定的所必需的重要技術資料。本次21510綜采工作面自燃發火事故就是典型的原小煤礦巷道排查不清，回采過程中與老巷連通，引起的自燃發火，所以，必須對圖紙資料加強管理；④有效利用先進技術，遠紅外測溫儀，監測采空區溫度變化情況；建立束管監測系統，提供早期預警和預測預報；健全注漿系統，特別是有自燃發火傾向的礦井，應建立注氮、二氧化碳系統。

5 總結分析

從這次成功滅火的經驗可以看出，煤炭自燃是可控可制的。針對21510綜采工作面防滅火過程中采用的措施，噴灑阻化劑，注水等措施由于原小煤礦老巷及煤層傾角及浮煤的影響對治理采空區煤炭自燃發火效果一般，工作面加快回采速度，提高回采率，減少采空區漏風，減少采空區遺煤，以最快的速度封閉火區，調整通風系統，采用均壓法控制壓差，再輔以噴灑阻化劑，注漿等綜合防滅火措施一起使用才能將自燃發火降到最低。

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