礦井綜合防滅火管理工作中存在的問題及對策

孫 磊

(大同煤礦集團 馬道頭煤業有限責任公司，山西 大同 037100)

近些年來礦井火災大小事故頻發，反映出防滅火工作面一直是煤礦的工作難點，特別是厚煤層開采引出的防滅火問題更為突出。《煤礦安全規程》規定厚煤層綜采工作面煤炭回收率不得低于93%，但在生產實際中，受地質條件及回采工藝制約，采用綜放開采的厚及特厚煤層工作面煤炭回收率往往低于90%，有超過10%的煤炭遺留在采空區內無法回收，而且綜放開采所形成的采場空間更大，采空區漏風通道多更難控制，而采空區遺煤又多呈松散堆積狀態，這些條件形成了煤炭自然發火的溫床，給煤礦的防滅火工作造成較大的困難和壓力。本文以某大型煤企為研究對象，總結了該企業16座采用綜放開采的礦井近年來在防滅火管理工作中存在的典型問題，并提出了解決方案，以供其他同類型礦井參考。

1 存在的典型問題

1) 礦井煤層自然發火傾向性鑒定報告過期、未做自然發火標志性氣體和臨界值測定，造成不能準確認識所開采煤層的自然發火特性，導致采取的防火措施沒有針對性。

2) 工作面在特殊時期推進緩慢，給采空區遺煤氧化蓄熱提供了有利條件，形成嚴重的自然發火隱患，特殊時期包括：工作面過地質構造、設備故障更換、末采鋪網支護等期間。

3) 礦井注氮系統日常管理不到位，如制氮機輸出氮氣濃度不達標，低于97%的要求，注氮管路系統不健全造成系統不能充分發揮作用等。部分資源整合礦井還存在注氮系統建設工作進展緩慢，對礦井防火工作形成很大壓力。

4) 礦井對新型高分子材料應用廣泛但缺乏管控，該問題屬于新型問題，一直以來不受關注，直至2019年山東梁寶寺煤礦3306膠帶巷掘進過斷層期間采用高分子材料對高冒區充填后引發自燃，造成掘進工作面11人被困的事故，才引起關注。該事故暴露出在高分子材料使用過程中管控不到位，缺乏諸如測量灌注點溫度、規范材料配比、預防煤體蓄熱等措施。

5) 礦井通風技術管理人員觀念陳舊，缺乏對新型防滅火技術的學習與應用，對均壓通風技術依賴性太強，試圖依靠均壓系統解決所有影響工作面回采的外部不利因素。

6) 礦井防滅火措施的實際配備情況與礦井設計要求的不符，如某礦防滅火設計要求采用3種綜合防滅火治理措施，而實際上只采用注氮一種防滅火措施。

2 解決對策

針對以上防滅火管理存在的典型問題，本文提出“技術先行、系統健全、管控到位、防范有效”的管控思路，以求實現工作面“零自燃”目標[1-2]。

2.1 技術先行

技術先行，就是要做到“工作有技術依據、實施有技術方案、難題有技術研究”。礦井必須對所開采煤層的自然發火傾向性、自然發火標志性氣體及臨界值進行鑒定，使防滅火工作能做到心中有數、有的放矢。根據礦井自身實際情況，科學合理制定采煤工作面“一面一策”專項防火技術措施，不能只寄希望于一種措施，也不能面面俱到但毫無重點，必須要做到措施合理有效、針對性強、可操作，同時還要加強研發，例如試驗用地面鉆井抽放替代均壓系統，以規避均壓系統的缺陷。

2.2 系統健全

系統健全，就是要求各回采工作面在開采前，防滅火系統必須按設計要求安裝到位，并具備運行條件，常見的防滅火系統有：注氮、噴灑阻化劑、黃泥灌漿、束管監測等。對系統不健全、不具備運行條件的綜采工作面，一律不予準入驗收。注氮系統做為綜放工作面主要的防滅火系統，要做到“工藝科學、參數合理”，尤其要充分考慮回采工作面不同時期、不同條件下的注氮工藝。注氮過程中要嚴格依據采空區內“三帶”分布參數，實行邁步式注氮。對于部分資源整合礦井注氮系統不能滿足生產需要的，應對其進行升級改造，加快完善注氮系統，否則嚴禁其生產。

2.3 管控到位

管控到位，就是要求做到制度執行到位、現場管理到位。首先要建立健全礦井防滅火管理制度，例如制定《礦井注氮系統防滅火管理辦法》、《綜放工作面特殊生產時期防滅火管理辦法》、《綜放工作面封閉管理辦法》等，并能嚴格執行。在現場管理上，一是要加強制氮設備的管理，提升設備檢修維護質量，確保制氮設備運行可靠，氮氣濃度達標；二是強化自然發火預測預報制度的執行，特別是對采煤工作面、采空區密閉、火區、高冒區等地點實施氣體取樣化驗分析和日常人工觀測，做到異常情況及時發現、及時處理；三是要加強隱蔽致災因素的管控，堅持“先治理后開采”的原則，對可能發熱或存在火災隱患的區域，必須實施預防性灌漿、井下堵漏和地面裂隙充填等措施。

2.4 防范有效

防范有效，就是要堅持目標導向、效果導向，確保各項措施取得實效。在此重點強調關于高分子材料的使用問題，目前煤礦常用的高分子材料有：羅克休、馬麗散、聚氨酯、瑞克、瑞米、固安特等。由于部分高分子材料在防火性能上的不可靠，例如聚氨酯，所以礦井在使用聚氨酯類材料時要慎重。在使用高分子材料時一定要經常觀測灌注點溫度、規范材料配比、預防煤體蓄熱等，做好防范措施。

3 結 語

綜放工作面的綜合防滅火工作任重而道遠，本文針對防滅火工作中存在的典型問題，提出了“技術先行、系統健全、管控到位、防范有效”的管控思路和措施，有利于推進礦井防滅火管理工作，減少火災事故的發生。也可為其它礦井防滅火工作提供借鑒。