潞寧公司礦井CO異常涌出治理實踐

申志平

（1.太原理工大學礦業(yè)工程學院，山西 太原030024；2.山西潞安集團潞寧煤業(yè)有限責任公司，山西 寧武 036700）

潞寧公司礦井CO異常涌出治理實踐

申志平1，2

（1.太原理工大學礦業(yè)工程學院，山西 太原030024；2.山西潞安集團潞寧煤業(yè)有限責任公司，山西 寧武 036700）

分析了潞寧公司大巷CO異常涌出的原因，制定了科學合理的CO治理方案，快速徹底地使其CO得到了治理，保障了礦井生產(chǎn)的順利進行和礦井的安全。

CO；異常涌出；治理

1 礦井概況

潞寧煤業(yè)公司煤礦井田位于寧武縣城西南42 km處，行政隸屬山西省忻州市寧武縣化北屯鄉(xiāng)，井田南北長10 km，東西寬4 km～7 km，面積58 km2。開采侏羅系2號、3號煤層。2號、3號煤層均屬自燃煤層，最短自燃發(fā)火期3個月～6個月，礦井未出現(xiàn)過煤層自燃現(xiàn)象。目前開采的2號煤層平均厚度4.4 m。礦井采用斜井開拓，走向長壁綜合機械化采煤方法，一次采全高，全部垮落法管理頂板，中央并列抽出式通風。

2 CO異常涌出情況

2009年5月28日，潞寧公司東翼回風巷與總回聯(lián)巷間密閉墻上部發(fā)現(xiàn)CO，濃度高達570 PPm。隨即，對全礦進行CO排查，發(fā)現(xiàn)副斜井第4號躲避峒室頂部也有CO，濃度為183 PPm。并在28、29兩日對礦井周邊的小窯實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)附近小窯井口有多處冒煙，有一些地點CO超限，最高處達1400 PPm。根據(jù)礦井巷道布置情況及周邊環(huán)境，初步分析認定：原二坑采空區(qū)附近小窯巷道與本礦聯(lián)通處密閉漏風，副斜井過老空區(qū)段沒填實，是導致井下CO涌出的主要原因見圖1。

圖1 潞寧公司CO異常涌出分析探測圖

3 治理方案制定

由于本區(qū)域的采煤歷史悠久，分布于井田西北邊界煤層露頭線附近的老窯甚多，且老窯采掘方式落后，采空區(qū)殘存大量浮煤，老窯井下巷道錯綜復雜，井下密閉和井口封閉不嚴，井口地形高差較大；在自然風壓的作用下，通過井口和地表塌陷裂隙，很容易形成采空區(qū)漏風，從而促成了采空區(qū)遺煤的氧化自燃，并伴隨有大量CO產(chǎn)生。由于我礦采用的是抽出式通風方式，主扇工作能力大，副斜井和回風巷部分地段是穿老空巷，未能與周邊小窯徹底隔絕，進一步增加了老空區(qū)漏風，加快了老空區(qū)遺煤的氧化自燃，并將高濃度CO氣體抽到了本礦巷道中。為此，制定了以加強監(jiān)測進行CO排查、進行漏風檢測和火源探測、井上井下聯(lián)合進行封堵為主的CO治理方案。

加強現(xiàn)場有害氣體監(jiān)測，對發(fā)現(xiàn)的CO異常點加設CO探頭，對井下所有采空區(qū)密閉域內(nèi)與采空區(qū)相鄰巷道內(nèi)的CO和溫度進行全面檢測。所有瓦斯員攜帶CO便攜儀，隨時檢測CO濃度，徹底摸清礦井CO隱患情況。每天做一次CO濃度曲線分析，根據(jù)檢測情況采取相應措施，防止事故隱患擴大。

CO來源探測分析，對周邊小窯進行全面摸底排查，采用示蹤氣體對漏風通道及CO來源位置進行檢測，徹底弄清礦井CO來源。

火源探測，采用同位素測氡法對火源疑似區(qū)進行火源探測，圈定火源區(qū)域。

封堵漏風通道，根據(jù)探測結果，在井上井下同時進行漏風通道封堵處理；

4 治理方案的實施

CO監(jiān)測情況，在所有CO異常涌出點增設了傳感器，并進行了編號重點檢測。每一小時對重點監(jiān)測點數(shù)據(jù)進行分析，每班做氣樣分析，每天做一次CO監(jiān)測曲線分析。對小窯舊巷進行了實地勘查，根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制了礦井火區(qū)疑似圖。在副斜井兩側打設鉆孔、安設溫度傳感器，對采空區(qū)溫度進行了適時監(jiān)測。

CO來源探測，對附近周邊小煤窯及露頭火點現(xiàn)場勘查，露頭線共查出小窯井口23處，其中發(fā)現(xiàn)3處冒煙、3處CO超限，大都有漏風現(xiàn)象。采用示蹤氣體檢測技術，在地面小窯及露頭火點，選擇6處釋放了SF6示蹤氣體，共在井下3個接收地點，接收了153個氣樣。分析結果表明，地面6處釋放點均與井下有聯(lián)通漏風現(xiàn)象，且漏風流速最大達1 m/s，漏風嚴重。

火源位置探測，采用目前國際上先進的同位素測氡火源探測技術，對副斜井井筒兩側500 m范圍進行了火源探測，共布測點782個，總探測面積162 225 m2，探出溫度異常區(qū)四個，總面積約4 450 m2，均在礦區(qū)以外。

漏風通道封堵，對礦區(qū)周邊4處小窯井口，用黃土重新進行了充填堵漏。對副斜井三個硐室附近的3個CO泄漏點100 m范圍，用混凝土進行了噴漿處理。對東翼回風巷密閉前CO泄漏點10 m范圍用混凝土進行了噴漿處理。對東翼回風巷密閉附近100 m穿空巷道，采用速凝固化防火密閉材料進行了碹后充填。

5 治理效果分析

經(jīng)對井下巷道的徹底檢查、周邊小窯的全面調(diào)查、漏風通道的檢測、火源位置的探測，準確快速地找到了CO的來源，為治理方案的制定提供了可靠的技術依據(jù)。經(jīng)對周邊小窯井口的填堵和井下巷道噴漿、過空巷道碹后充填等工作，徹底堵住漏風通道，使得CO徹底隔絕，保障了礦井安全。

6 結束語

作為一次性的能源開發(fā)，煤炭開采的自然地理環(huán)境顯是越來越復雜，尤其是對某一些資源整合礦井，如何處理好老窯舊巷遺留下的安全隱患，更是一個不可避免的難題。事前預防固然是治本之策，但在當前環(huán)境和技術管理水平下，一些突發(fā)狀況還是難以避免。所以對突發(fā)事件的應急處理仍然具有十分重要意義。所述突發(fā)事件的快速有效處理，主要得益于以下方面：

應急反應迅速、控制方案制定及時。異常狀況發(fā)生后，當天就聘請了防火專家，成立了CO治理領導組，對礦井狀況進行了全面診斷。兩天完成了井上井下的摸底排查工作，三天完成了漏風通道檢測，一周完成了火源位置探測，為治理方案的科學合理制定提供了可靠的第一手資料。

機構設置合理，職責分工明確。異常狀況發(fā)生的當天，就對現(xiàn)場排查、小窯調(diào)查、完善監(jiān)控、漏風檢測、火源探測、封堵施工各項工作進行了詳細的安排，分工細致明確，責任落實到人，均在事故處置工作中發(fā)揮了有效作用。

工作落實到位。在整個CO治理過程中，CO治理領導組成員全天現(xiàn)場值守，一天一總結，并根據(jù)實際情況對方案進行了及時調(diào)整，提高了工作效率，保證了工作質(zhì)量。

部門通力合作，積極參與。各部門之間的通力合作，提高了工作效率，確保了所需人、財、物，保證了CO治理工作的順利完成。

積極使用新技術。這次CO治理工作，從漏風檢測、火源位置探測到速凝固化防火密閉材料的使用，全部是當前行業(yè)中最先進的技術，所用新技術在此次事件中都發(fā)揮了不可替代的決定性作用。然而也要提醒我們，煤礦事故千差萬別，煤礦安全管理工作任重道遠，最關鍵的還是要把基礎工作做扎實，做的更精細、更超前，把事故消滅在萌芽狀態(tài)，最大限度地防止各類事故的發(fā)生。

Control of CO Unusual Burst in Luning Mine

SHEN Zhi-ping1,2
（1.Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.Luning Mine,Ningwu Shanxi 036700,China）

The cause of CO unusual burst in Luning Mine was analy zed,a scientificly reasonable CO control plan was made,so that the CO burst was controlled and the safety and production has been protected.

CO;unusual burst;control

TD711+.41

A

1672-5050（2010）02-0071-03

2009-11-20

申志平（1969—），男，山西潞城人，在讀工程碩士研究生，高級工程師，從事煤礦生產(chǎn)安全技術管理工作。

徐樹文