淺談自燃煤層開采工作面綜合防滅火措施

楊雄

摘要：根據杉木樹煤礦煤層發火嚴重性，以及礦井防滅火需要，必須采取有效措施，才能有效控制礦井自燃發火威脅。杉木樹煤礦B3+4煤層屬于自燃煤層，也是該礦主采煤層，且采煤工作面采取U型通風方式，如何通過綜合治理措施，控制發火威脅，大大提高該礦災害治理水平，是當前形勢下最重要的技術任務。以杉木樹煤礦S3012采煤工作面為試驗點，對于采煤工作面發火治理，采用系統管理、采場管理、預防性注漿、預防性注氮、灑漿等綜合治理措施，達到了預期的防滅效果。

關鍵詞：自燃煤層；綜合防滅火措施；預防性注氮；預防性灑漿

中圖分類號：U27 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0024-01

為了有效控工作面制發火威脅，應采取各種必要的防滅火治理方法進行綜合治理，以預防為主，滅火措施輔以保障，提高礦井抗災能力 [1]。通過采取一系列的防滅火綜合治理技術，能有效治理發火礦井自然發火災害，大大提高礦治災能力。

1 礦井概況

杉木樹煤礦隸屬川煤集團芙蓉公司，位于全國第一批50個煤礦安全重點縣珙縣境內。礦井于1965年開工建設，1972年簡易投產，最初設計能力為90萬噸/年，后擴能為150萬噸/年礦井核定生產能力120萬噸/年。.杉木樹煤礦屬煤與瓦斯突出礦井；，目前主采宣威組第二段B3+4煤層。礦井通風方式為分區抽出式，采煤工作面采用“U”型通風方式，掘進工作面采用局部通風機壓入式通風。主采層煤的自燃傾向性為容易自燃，保護層煤的自燃傾向性為不易自燃；水文地質條件復雜；水患危險性級別劃分為Ⅱ級。

2 礦井自燃發火綜合防治措施

結合本工作面基本情況，采取合適的一系列防滅火措施，有效控制煤層自燃發火。

2.1 漏風管理

2.1.1 “U”型通風方式特點。“U”型通風系統進入工作面的風流分為兩部分，一部分沿工作面流動；另一部分進入采空區，在采空區內部沿一定的流線的方向流動，在工作面的后半部分，進入采空區的分風流逐漸進入工作面并將采空區的瓦斯帶入工作面。由此可見，進入采空區的部分風流與采空區氣流交換后逐漸回入工作面至上隅角，一部分進入采空區尾部。根據工作面回風隅角觀察發現，工作面回風隅角靠近煤柱煤壁及采空區側風流較弱，速度較低，形成局部渦流，回風隅角瓦斯不易進入主要回風流中。可見回風隅角是最主要在漏風通道。所以根據以上特點，及從系統管理上采取有針對在措施。

2.1.2 施工懸空密閉。回采期間每推進5.0米，在進、回風隅角各施工一道懸空密閉；回采期間對工作面上下出口各30米段懸掛兩層風障，接頂接底，有效減少采空區漏風半徑。懸空密閉施工要求：傾斜長度不小于5000mm，厚度不得小于1000mm，并接頂牢實。

2.1.3 有效控制工作面配風。通過采取控制工作面配風量，能有效的減少工作面漏風進入采空區。在回采后期，有效稀釋瓦斯在情況下，工作面培風控制在800立方每分鐘。

2.1.4 回采過程中機巷超前。在工作面回采過程中，控制性的機巷超前推進，通過這種方式，能有效的減小漏風。

2.1.5 底板道鉆孔封堵。工作面回采前對S30+54m底板道的報廢抽采鉆孔進行封堵，防止空氣通過報廢鉆孔進入采空區。

2.1.6 相連密閉堵漏。對于和采空區相連的密閉，要進行日常性的檢查，發現漏氣及時處理。

2.2 采場管理

2.2.1 必須保證正規循環作業，加快推進度，根據經驗，采煤工作面月推進度大于60米的情況下，發火風險小。

2.2.2 工作面煤層賦存正常情況下，嚴禁留頂煤回采。。

2.2.3 嚴禁出現浮煤堆積。

2.3 預防性注氮

2.3.1 注氮機系統。從地面經+S22+250m石門→S30人行上山→S30+116m石門→30+116m→175m提升上山+133m聯巷→S3012機巷→S3012切眼下口以西100m處。

2.3.2 回采期間在采空區埋管進行注氮，通過置換，讓采空區保持高氮低氧的狀態，使其不具備發火條件。

2.4 預防性灑漿

對工作面上、下端頭10米至20米段、單體支柱間及其它可能存在有浮煤的地點，灑厚度不低于20毫米的水泥漿。灑漿前，必須保證工作面浮煤回收干凈，方可灑漿。灑漿時，必須預先用水將水泥制作成水泥漿，禁止灑干水泥。加強日常灑漿的管理與監督考核。

2.5 防滅火檢查

2.5.1 取樣化驗。每隔一天對回風隅角氣體取樣送化驗室化驗。一旦發現回風隅角或回風流中出現CO，立即研究處理方案。

2.5.2 全方位檢查要求。在工作面進、回風隅角進行埋管，埋管采用Φ20mm的PVC管，埋管內套入Φ6mm的塑料軟管，埋管和塑料軟管隨工作面的推進整體向外延伸。每班現場進行溫度及氣體情況進行檢查，每班檢查次數不少于3次；每周不少于三次進行取樣化驗工作。管理人員使用紅外線測溫儀及氣體檢測儀隨時檢查，發現高溫點立即匯報處理。管理人員每周不少于兩次對該區域巷道進行全面防火檢查。

3 結論

3.1 通過在杉木樹煤礦S3012工作面的試驗證明，通過采取一系列的綜合治理措施，能有效控制工作面發火。

3.2 結合杉木樹煤礦煤層發火情況及開采條件，形成了一套安全科學的防滅火綜合治理技術。

3.3 預防為上上之策，滅火為無賴之舉。通過科學的預防，精細的管理，有效的措施，能很好的控制工作面發火威脅。

參考文獻

[1]周心權.煤礦采空區自燃防治和應急處置能力提高的建議[J].煤炭科學技術，2013