易自燃煤層長期封閉采煤工作面啟封關鍵技術實踐

王雪寧

摘 要 本文對易自燃煤層采煤工作面長期封閉期間的防滅火技術管理及啟封方法進行研究分析，為類似礦井的工作面啟封提供借鑒。

關鍵詞 易自燃煤層；采煤工作面；長期封閉；啟封

中圖分類號 X7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）06-0052-02

1 工程概況

2201采煤工作面設計走向長度1 200m，傾向長度83m，工作面煤層平均厚度3.2m，工作面封閉前已回采43m，封閉前架后采空區有煤炭自燃傾向，CO濃度檢測值為27ppm～40ppm，封閉前在工作面上、下端頭砌筑厚度為1m的黃土墻。2015年12月10日在2201工作面上巷及2201工作面下巷各砌筑兩道密閉對工作面進行密閉，密閉采用磚混結構，磚墻厚度1m，兩道密閉間充填厚度為3m的黃土，長度為5m，密閉墻上設有措施孔、檢測孔、放水孔。

工作面封閉期間，除按規定對密閉內外瓦斯、一氧化碳等氣體進行測定外，還采用向封閉區內注黃土漿及注入惰性氣體（氮氣）等措施防止工作面出現危險性自燃發火隱患，先后向采空區內注漿720m3、注入氮氣約384 000m3。

經對封閉以來密閉墻內、外各項氣體指標檢測結果進行綜合分析，尤其是根據近5個月觀測數據（CH4濃度3.5%、CO濃度0ppm、氧氣濃度1%）的分析后可判定，采煤工作面不存在危險性自燃發火隱患，現已具備啟封條件。

2 施工方案

根據2201采煤工作面情況，為確保啟封安全，經公司技術人員分析研究決定，工作面啟封采取“鎖風法”啟封，即啟封時先將2201上巷密閉開一個600mm×600mm口，由一小隊救護隊員佩戴呼吸儀進入密閉墻內，后將外墻開口用分板（規格：長×寬×厚=1 200mm×1 200mm×30mm）和黃泥封閉，待封閉完成后，由救護隊人員將內側密閉開一個600mm×600mm口，后按照“由外向里”的方法進行檢查，查找是否存在著火點或自燃隱患點，經救護隊員全面偵察，確定密閉區以里無危險性自燃隱患，并向指揮部匯報經同意后，方可按照所審批啟封安全技術措施的要求進行穩步啟封。否則，如存在著火點或自燃隱患點，應重新對工作面進行封閉，并編制綜合治理安全技術措施后進行隱患治理，直至完全消除。

3 啟封程序及具體要求

3.1 鎖風偵察

先將2201上巷外側密閉開一個600mm×600mm口，由一小隊救護隊員佩戴完好的氧氣呼吸器及救災電話進入密閉墻內，后將外墻開口用分板（規格：長×寬×厚=1 200mm×1 200mm×30mm）和黃泥封閉，待封閉完成后，由救護隊人員將內側密閉墻破開一個600mm×600mm口，后按照“由外向里”的方法進行檢查，查找是否存在危險性自燃隱患點，直至將整個封閉區全部偵察完畢。

3.2 啟封程序

1）經檢查密閉區內不存在著火點及危險性自燃隱患點，具備安全啟封條件時，由副總指揮向總指揮匯報，經總指揮同意后，方可按照所定安全技術措施進行啟封（如工作面發生冒頂、片幫致使無法進行全負壓通風時應及時撤出人員重新密閉，另行編制安全技術措施）。待偵察小隊退出后，井下待命的另一個救護小隊的救護隊員佩戴好氧氣呼吸器在2201下巷密閉墻上先打開一個300mm×300mm的小口，檢測墻內各種有害氣體濃度、溫度，觀察是否有異常現象。

2）經檢測密閉墻外部第一全風壓風流匯合處的瓦斯不超過1%、CO2不超過1.5%、其他有害氣體均不超標、且穩定30min后，向現場總指揮匯報，經過同意后，逐漸擴大回風側密閉墻孔口至600mm×600mm，由救護隊員適度關閉風門直至排放結束。

3）當工作面排放結束并穩定60min，氣體無異常后，方可全部拆除進、回風巷的密閉墻，現場施工組人員將拆除的材料靠巷道下幫碼放整齊。救護隊員佩戴氧氣呼吸器由2201上巷進入，從2201下巷出來，對工作面氣體、上下隅角堵漏、支架卸壓和煤壁片冒等進行全面檢查，確定工作面氣體無異常、支護完好的情況下，由測風人員對工作面進、回風巷進行測風，確保2201下巷巷道內風速控制0.25m/s～0.3m/s，風量穩定在190m3/min～220m3/min。

4）待風流穩定后，啟動工作面監測監控設備，對工作面進、回風巷進行氣體監測，根據下隅角一氧化碳濃度變化情況選擇性注漿、注氮。

4 啟封前的準備工作

1）啟封前1個班，機運隊停止向2201采煤工作面封閉區的注氮工作，并由安檢員檢測密閉墻內的CO情況。2）啟封前1天，由綜采隊負責在2201軌順車場內準備紅磚2 000塊、水泥2噸、黃土6方、編織袋1 000個、分板（規格：長×寬×厚=1 200mm×1 200mm×30mm）4塊，以便啟封不成功時再次進行封閉。3）啟封前1天，由機電科聯系上級供電部門，并對地面、井下供電線路進行檢查，確保密閉啟封期間供電系統穩定、可靠。4）啟封前1天，由機電科、機運隊負責對主要通風機（主扇）進行檢查維護，確保啟封期間設備運行安全、可靠。5）啟封前1天中班，調度室負責在2201下巷密閉外第一全風壓風流匯合處懸掛完好的瓦斯、CO傳感器，確保反應靈敏、數據準確、監測可靠，且能夠適時傳輸至地面監控系統。6）啟封前1天中班，由安檢科負責在2201下巷密閉外第一次全風壓風流匯合處設置瓦斯排放檢測點；啟封時由救護隊員檢測啟封期間有毒有害氣體濃度，以該點檢測數據及懸掛的傳感器數據進行對比，作為瓦斯排放速度的重要依據。7）啟封前1天中班，調度室負責對2201上巷密閉口向外5m處的通訊電話（8858）進行檢查維護，確保能與調度臺隨時聯系、通話清晰。8）啟封前1天，由生產科對礦井全面進行測風，確保滿足啟封后風量需要，保證一采區軌道石門風量不705m3/min，啟封期間，保持通風系統穩定，不得隨意增減風量。9）啟封前1天，由機運隊負責再次對2201采煤工作面注氮、注漿、消防供水管路進行全面檢查，確保處于“完好待用”狀態。10）啟封當天9：30前，機運隊一、二采區主排水泵房值班人員必須將2個采區水倉水位排至最低。11）啟封當天10：00前，井下所有夜班人員必須全部升井，且早班人員不能入井；由安檢科負責對照人員定位、入井簽到表認真核對井下人數，確保井下除瓦檢員外，不得有其他人員，并向調度室匯報清楚。12）啟封當天10：00前，安檢科攜帶參與啟封人員名單，分別在3個井口進行對照過濾警戒，除參與啟封人員外，其他人員嚴禁入井。13）啟封人員正式入井前，調度室必須預先通知瓦檢員在副井底車場信號硐室待命。

5 安全技術保障措施

5.1 技術保障措施

1）密閉期間瓦檢員每班對密閉墻內的氣體進行檢測，并將檢測結果填入現場檢查管理牌版，并將檢測結果同地面束管監測數據進行對比。2）堅持向封閉區內注漿、注氮，礦技術人員不定期抽查，確保注漿、注氮濃度符合規定要求。3）啟封前組織技術人員制定合理的啟封方案及相關應急處理方案。4）針對啟封組織技術人員召開啟封專題會議，針對啟封所遇到的狀況提前進行預想，并制定處置方案。5）施工前將施工措施貫徹到位，使施工人員明確施工方法及安全注意事項。

5.2 安全保障措施

1）啟封時與救護隊現場協調好，總指揮現場監督到位。2）施工人員按章作業，避免“三違”。3）啟封前確保安全監測系統靈敏，監測數據可靠。4）成立以礦長為總指揮的啟封指揮部。

6 結論

易自燃煤層工作面啟封是煤礦事故發生概率較大的階段，本文針對性地提出了火區啟封前、啟封后的滅火措施，并從鎖風偵查、鎖風啟封進行論述、并闡述了工作面啟封期間的技術要求與方法，該文為其他類似礦井的啟封提供借鑒經驗。

參考文獻

[1]趙建會.易自燃煤層綜放開采防滅火技術研究[D].西安：西安科技大學，2005.