中厚煤層綜采工作面過大斷層防煤塵自燃技術

摘 要：針對中厚煤層綜采工作面過大斷層時，為防止煤塵自燃，研究實施了系列防火技術，實現了安全生產。

關鍵詞：中厚煤層；綜采；大斷層；煤塵自燃

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.056

1 概況

3226綜采工作面是梁寶寺能源公司3200采區下部第二個條帶工作面，在推采620m時，遇落差9.0mf6正斷層，斷層該斷層與工作面斜交，夾角為64°。梁寶寺礦井3煤層屬于一類易自燃煤層，煤層發火期為3～6個月。3226綜采工作面需要過斷層時由于推采速度較慢，再加上工作面過斷層處局部托頂煤，易造成面后遺煤較多，為防止面后漏風造成采空區浮煤氧化自燃，采取以下綜合防止自然發火技術。

2 防煤塵自燃技術研究與實施

2.1 監測監控技術

（1）束管監測：利用KSS-200型礦用火災預報束管監測系統（30路），通過副井井筒下放至各分路箱，從分路箱將束管引至3226綜采工作面回風隅角和回風巷，系統通過束管取樣，利用安裝在地面的抽氣泵，將所采樣的氣體送入分析儀中，分析儀將分析的氣體相關參數輸入計算機進行比較判斷，繪出CO變化趨勢和格雷哈姆系數（CO/△O2），對主要標志氣體如CO 、CO2、C2H4、CH4等進行分析，對出現煤炭自然發火及其隱患進行定性、定量分析，做到煤炭自燃發火早期預報。對3226綜采工作面回風隅角和回風巷兩處監測點，每三天抽氣分析一次。利用KJ95N安全監控系統在3226綜采工作面回風巷安設一氧化碳傳感器進行監測，作為探測煤炭自然發火的輔助措施。對安全監測系統和束管監測系統的數據及時進行分析，發現溫度上升明顯、有芳香族碳氫化合物、CO濃度超過0.0024%或增加較快時，要立即匯報采取有效的針對性措施。

（2）人工取樣化驗：為防止因束管損壞漏氣造成數據不準確的問題出現，保證3226綜采工作面回風隅角和回風巷氣體監測數據的可靠性、準確性，除了由通防區加強對束管管路的檢查外，安排束管監測工對3226綜采工作面回風隅角和回風巷氣體進行取樣，使用束管監測系統的色譜儀對氣樣進行分析化驗。

（3）現場檢查：由通防區安排瓦斯檢查員對3226綜采工作面回風隅角和回風巷氣體情況進行檢查，每班對CO、CO2、CH4氣體濃度、溫度檢查兩遍，利用紅外線測溫儀在3226綜采工作面回風隅角對采空區進行溫度檢查，一旦發現異常，立即匯報。

2.2 埋管注漿技術

（1）注漿工藝：每天三班利用礦內防滅火注漿站對采空區進行注漿，每班注黃土不得少于15m3。

（2）建立防滅火注漿系統：地面注漿站→風井→風井底車場→西總回風巷→西翼回風巷→3200采區回風巷→3200回風皮帶聯巷→3200采區皮帶巷→3226皮帶順槽→3226軌皮順聯巷→3226軌道順槽→工作面采空區

（3）防滅火注漿系統管路敷設：自地面注漿站起至3200回風皮帶聯巷為Φ159mm的鋼管，從3200回風皮帶聯巷至3226軌道順槽為Φ108mm的鋼管。在工作面溜尾處安裝Φ108mm鋼管，實行埋管注漿，在采空區中形成一道泥漿帶，覆蓋在面后采空區的浮煤上，減少浮煤與氧氣的接觸，防止采空區浮煤的氧化。之后每隔50m重新敷設一路Φ108mm鋼管，待新敷設管路埋到30m時替換到新敷設管路上進行注漿。以此方法交替注漿，在面后采空區形成一道道泥漿帶，達到防止采空區浮煤氧化自燃的目的。

2.3 壓注、噴灑阻化劑技術

（1）壓注阻化劑：三班利用架間間隙通過插管、埋管方式，在工作面托頂煤段支架后，利用便攜式風泵向采空區浮煤壓注阻化劑，使阻化劑覆蓋在面后的浮煤上，形成一層保護膜，起到隔離浮煤與氧氣接觸的作用。

（2）噴灑阻化劑：三班利用便攜式風泵向工作面的進回風隅角采空區浮煤處、工作面面后浮煤處噴灑阻化劑，使阻化劑覆蓋在面后的浮煤上，形成一層保護膜，起到隔離浮煤與氧氣接觸的作用。

（3）選用多種阻化劑材料：阻化劑（MgCl2）、高效膨脹阻燃劑（Z-T型）、賽福特等。

2.4 施工防火墻技術

在工作面面后進回風隅角處加密設置防火墻，以減少面后漏風。墻體采用全斷面構筑，每隔10～15m施工1道。建筑防火墻按照以下原則：用編織袋裝黃土、黃土爐灰、浮碴摻加高效阻化劑砌筑防火墻；在工作面進回風側隅角處構筑，墻體厚度1.5～3m，四周與順槽頂、幫和冒落矸石結實；必要時在墻體上噴涂高分子膨脹材料，以增強降低面后漏風的效果。

2.5 懸掛擋風簾技術

工作面進回風隅角懸掛擋風簾，以減少向采空區漏風。擋風簾用舊風筒布或塑料布制作，將進回風隅角及附近三組支架處擋嚴，進回風隅角處擋風簾不再回收，以減少采空區漏風。

2.6 風量調節技術

（1）保證工作面上下順槽有效的通風斷面，合理降低3226綜采工作面風量，工作面進回風兩端的壓差不宜過大，以減少采空區漏風。通防區安排測風員每三天對工作面測風一次，風量及時調節，控制在設計風量的105%以內。

（2）在3226皮帶順槽（回風巷）設置調節風門，調節風門墻設置在圍巖堅固、地壓穩定的位置，避免引起附近煤柱裂隙漏風量的增大，并起到增加壓力，減少采空區漏風的作用。

（3）加強3226皮帶順槽調節風門的檢查、維修管理，確保系統合理、穩定、安全、可靠。

3 效果驗證

11月7日至11月25日3226綜采工作面斷層帶最大、推采速度最慢，也正是3226綜采工作面回風隅角CO濃度最高時段，并且11月10日至11月16日，由于現場條件影響3226綜采工作面回風隅角未及時施工擋風墻，回風隅角CO濃度逐漸升高，最高達到35ppm，而在11月21日至11月23日，由于工作面局部低洼，臨時停止3226綜采工作面面后注漿，造成回風隅角CO濃度升高達到37ppm。這些都表明，綜采工作面過斷層如果不高度重視，防滅火措施采取不利，極有可能發生自然發火。

4 結語

由于技術人員高度重視，通防專業研究制定的措施得力，實施單位落實措施有力，現場采取了行之有效的防止自然發火技術，得以杜絕了3226綜采工作面自然發火事故的發生。

作者簡介：王壘（1988-），男，山東肥城人，主要從事專業技術工作。