謝橋礦大采高綜采工作面過大斷層期間防治自然發火淺談

李龍+夏新苗+祁建建

摘 要：以謝橋礦1242（3）綜采工作面過斷層期間的自燃火災防治[1]為例，分析了綜放工作面過斷層期間火災防治的關鍵問題。結合該礦的實際情況，采用降低工作面配風量、減少采空區漏風、工作面注漿、工作面注氮以及采空區氣體及溫度監測等手段，保證了礦井過斷層期間的安全生產。

關鍵詞：大采高；綜采工作面；大斷層；自然發火

一、工作面及Fs247斷層概述

1242（3）工作面為西翼C組采區13-1煤層四階段，東起西翼C組采區下山，西至F5-1邊界斷層，北鄰1232（3）下順槽，南至13-1煤-658m底板等高線。1242（3）工作面上限標高-559.4m，下限標高-657.4m。上階段1232（3）工作面2011年1月收作，其下順槽與本面上順槽平距8m；下伏11-2煤層1242（1）工作面2007年4月收作，1252（1）工作面2011年8月收作。工作面上方布置有1242（3）高抽巷，高抽巷內錯1242（3）上順槽平距43.2m。

二、工作面正常回采期間綜合防火措施

1、工作面正常回采期間，該面加強防火預測預報工作，上、下隅角及時充填減少漏風，同時進行上順槽埋管隨采隨灌，下順槽埋管連續注氮，同時沿工作面布置灑漿管路，每圓班灑漿一次。2、每推進50m，在上、下隅角用編織袋裝矸石各壘砌一連續長度不小于2m的隔離墻，形成隔離帶，控制采空區漏風。

三、針對Fs247斷層的專項防火措施

為確保工作面過Fs247斷層期間防火安全，工作面回采之前編制并審批了該面防火專項設計，按防火設計要求，加強配備了該面的防火系統，并為此專門施工了中部煤上山。

（一）防火系統配套

工作面回采前，下順槽安設一臺DM-1000移動注氮設備，完善注氮管路，具備與地面永久注氮系統相互切換；地面配備不少于4個液態CO2罐，并在井下注氮管路預先留設三通。

（二）中部煤上山及防火鉆孔施工

在中部煤上山施工防火灌漿鉆孔及上順槽施工工作面注漿加固鉆孔（注：防火鉆孔：74m/組）；且利用中部煤上山防火灌漿孔向斷層帶或采空區灌漿、注MEA-1。

四、過Fs247存在的防火隱患及采取的針對性防火措施

工作面自2015年11月9日回采，受Fs247斷層等影響，2015年12月份至2016年2月份共回采24m，且存在丟13-1頂煤及頂板13-2煤線情況，工作面出現了漏頂、倒架等問題，為確保順利回采，工作面進入人工使棚階段。

為防治采空區遺煤氧化擴大，為防火治理贏得時間，通過現場多次調研及研討，確定了架頭丟煤區域為重點防火區域，防火鉆孔重點對丟煤區進行了控制，鉆孔一孔一設計，由上一個鉆孔施工情況來指導下一個鉆孔；通過架頂施工的防火鉆孔進行注MEA-1、羅克休及LFM等防火材料以及對支架的架頂、架檔、漏頂區域及架頭用羅克休進行全方位噴注，形成了“長孔短孔全覆蓋，噴注羅克休形成隔離帶”；建立了1242（3）工作面防火調度臺賬，全面了解到工作面各項防火措施的落實、自燃發展趨勢等；在架后、架檔、架頂、架頭、漏頂處進行插接鐵管進行灌注水、黃泥漿等以對發酵的防火材料進行降溫，同“長短孔、隔離帶”構成了1道防控立體交叉網（工作面防火鉆孔施工圖見圖5）。具體措施如下：

1、過斷層期間，工作面風量由原來的2500m3/min降至1900m3/min，且維持通風系統穩定。2、積極組織力量施工防火鉆孔，做到工作面防火鉆孔全覆蓋；上風巷在S165+5處施工3個工作面注漿加固鉆孔，鉆機工區組織力量確保中部煤上山2部鉆機施工防火灌漿孔。3、由修護區負責利用羅克休及LFM充填材料對工作面使棚空頂地點進行充填堵漏[2]。4、下隅角注液態CO2和注氮管路能夠相互切換，并保持連續24小時不間斷注液態CO2、注氮。5、強化防火預測預報工作，每班安排2人對工作面進行CO測定，并做好記錄。

五、取得效果

自工作面進入Fs247斷層至2016年4月15日期間，CO普查在2～18ppm。12月份工作面使棚期間，CO最大維持在18ppm。

通過各類防火措施在現場有效實施，該面CO一直穩定在20ppm以下，最高溫度為32℃，期間所采取的防火措施準確、有效。

六、小結

通過綜合防控自然發火措施，為大采高綜采工作面在過斷層期間防火管理積累了經驗和教訓：

1、自2015年11月9日進入Fs247斷層開始，針對該面先后采取了綜合防火措施，確保了工作面過斷層期間采空區內CO穩定在20ppm以下。2、工作面風量應趨于穩定狀態，以防忽大忽小造成“三帶”分布的改變。3、通過中部煤上山施工的防火灌漿鉆孔及上順槽施工的工作面加固鉆孔向采空區注入MEA-1、羅克休及LFM等防火材料以及向支架后方、架頭、支架上方漏頂區域噴注羅克休，實現了工作面“長孔短孔全覆蓋，工作面形成隔離帶”的目標，減少了向采空區漏風，確保了采空區遺煤處于穩定狀態。4、建議對落差大于3m的斷層提前施工防火鉆場[3]，工作面回采前注漿加固、回采期間灌漿防火；提前對斷層帶進行加固處理；同時需建立健全工作面灌漿、注氮、灑漿系統，確保隨時投入使用。5、目前工作面回采進度正常，圓班5刀左右，且防火形勢穩定。

參考文獻：

[1]馬海龍.綜放工作面過斷層期間自燃火災防治技術[J].煤礦安全，2015，8：74-76.

[2]蔡永樂.礦井防滅火技術[M].徐州：中國礦業大學出版社版，2009.

[3]王德明.礦井火災學[M].徐州：中國礦業大學出版社版，2008.endprint