源興煤礦21510綜采工作面自然發(fā)火的綜合防治

趙鴻昌

摘要：本文介紹了源興煤礦21510綜采工作面的基本情況，自然發(fā)火情況，并對(duì)自然發(fā)火原因進(jìn)行了綜合分析，有針對(duì)性地采取了調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，噴灑阻化劑，采空區(qū)注水，上隅角抽放等措施，自然發(fā)火得到了有效控制，保證了工作面順利回采。

關(guān)鍵詞：自然發(fā)火 調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng) 均壓法

噴灑阻化劑 上隅角抽放

1 源興煤礦概況

源興煤礦位于晴隆縣雞場(chǎng)鎮(zhèn)境內(nèi)，始建于2000年，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為3萬(wàn)噸/年，可采煤層有C14，C15號(hào)。礦井自2005年技改和整合后，可采煤層厚度平均2.05m，瓦斯等級(jí)鑒定為低瓦斯礦井。

源興煤礦21510工作面對(duì)應(yīng)地面范圍為高低不平的山谷地，標(biāo)高為1227m～1330m，系二迭系龍?zhí)督M15煤。根據(jù)15煤控制情況，該煤賦存沉積不甚穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，大部區(qū)域?yàn)槎鄬咏Y(jié)構(gòu)，四至六層夾矸，夾矸厚度0.1～1.4m，夾矸為炭質(zhì)頁(yè)或泥質(zhì)巖，總煤厚8m左右，上層煤層較為穩(wěn)定，跟著上層煤掘進(jìn)，其煤厚0.65～2.4m，平均1.8m，其硬度大于1，煤層傾角變化不是太大2～15°，平均6°，一般由切眼回采推進(jìn)方向逐漸減小，煤層的走向方位變化較大，中部區(qū)域由于受向斜和背斜構(gòu)造發(fā)育的影響，對(duì)巷道掘進(jìn)有明顯的起伏現(xiàn)象。21510綜采工作面采用“E”型通風(fēng)，配風(fēng)量為940m3/min，運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)，腰巷、回風(fēng)巷回風(fēng)。

2 煤炭自燃原因及條件

2.1 自然發(fā)火情況。2014年1月23日下午1點(diǎn)左右，在工作面90架處發(fā)現(xiàn)有煤焦油味，立即聯(lián)系礦調(diào)度室安排救護(hù)隊(duì)下井到現(xiàn)場(chǎng)檢查氣體情況，下午約1：30左右救護(hù)隊(duì)到21510工作面，使用多功能參數(shù)儀檢查CO情況，工作面上隅角老塘側(cè)一氧化碳濃度6-7ppm，215右側(cè)風(fēng)道兩處密閉CO濃度分別為104ppm和117ppm，工作面90架位置36ppm，回風(fēng)巷26ppm；第二次檢查在16：10分，215右側(cè)風(fēng)道密閉97ppm，工作面112架處70ppm，108架處40ppm，91架20ppm，回風(fēng)巷30ppm，上隅角50ppm，進(jìn)風(fēng)巷無(wú)一氧化碳。

2.2 自然發(fā)火原因分析。從現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果分析，排除老井氧化自燃的可能，氧化點(diǎn)可能存在21510工作面老空區(qū)內(nèi)。

根據(jù)對(duì)21510綜采工作面進(jìn)、回風(fēng)巷、腰巷風(fēng)量測(cè)定發(fā)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)為940m3/min，回風(fēng)量為1060m3/min，明顯有外部漏風(fēng)進(jìn)入，經(jīng)排查分析應(yīng)為原老井系統(tǒng)與工作面連通造成。

漏風(fēng)是引起源興煤礦21510綜采工作面自燃發(fā)火的根本原因。地質(zhì)及原小煤窯老巷道排查不清，回采過(guò)程中與老巷道連通是主要原因。由于密閉不嚴(yán)漏風(fēng)，源興煤礦為抽出式通風(fēng)，使用FBCDZ-8-NO.24/2*185主扇，21510綜采工作面配風(fēng)為940m3/min，造成地表外部漏風(fēng)經(jīng)C14煤老巷道進(jìn)入21510采面。

3 安全技術(shù)措施

3.1 礦井內(nèi)因火災(zāi)防治技術(shù)主要有開(kāi)采技術(shù)防滅火措施，灌漿防滅火技術(shù)，阻化劑防滅火技術(shù)，均壓防滅火技術(shù)，惰性氣體防滅火技術(shù)，泡沫防滅火技術(shù)，膠體防滅火技術(shù)等。為保證礦井安全生產(chǎn)，源興煤礦采取了多種措施，取得了明顯效果，確保了綜采工作面順利回采。

3.2 采取多種手段，減少漏風(fēng)。21510綜采工作面回采為C15層煤，上層C14層煤為原私人小煤窯回采巷道，由于缺少地質(zhì)等圖紙資料，回采過(guò)程中與原C14煤層老巷道連通并與地表相通，使用黃泥、水泥、磚、沙等進(jìn)行雙墻填充封閉，隔絕自燃發(fā)火區(qū)供氧。

3.3 調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)。采用均壓法，在21510綜采工作面回風(fēng)順槽設(shè)置兩道調(diào)節(jié)風(fēng)墻，控制采面上部風(fēng)量，降低采面上部回風(fēng)側(cè)風(fēng)壓，減少向采空區(qū)擴(kuò)散通風(fēng)深度，經(jīng)計(jì)算工作面腰巷配風(fēng)量300m3/min即可滿足需求。

3.4 清理工作面，減少工作面及老塘遺煤。

3.5 向C14層煤老巷注水、噴灑阻化劑。根據(jù)C14、C15煤層間距，設(shè)計(jì)鉆孔，于回風(fēng)順槽對(duì)C14煤層老巷進(jìn)行打鉆，注水，注阻化劑，于工作面支架間觀測(cè)到水流為準(zhǔn)；在上隅角、支架間每10m設(shè)一個(gè)三通，不定時(shí)向采后、支架間注水降溫。

3.6 隅角設(shè)風(fēng)幛。在采煤工作面上設(shè)置風(fēng)幛、下隅角碼石墻，阻斷通向采空區(qū)的漏風(fēng)，減少采空區(qū)供氧，最短時(shí)間內(nèi)形成窒息帶。

3.7 上隅角使用抽放管抽?；夭伤俣燃涌欤瑸榇_保上隅角瓦斯等氣體不超限，采用上隅角抽放。

3.8 加快推進(jìn)速度，加強(qiáng)氣體觀測(cè)。成立領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)帶班現(xiàn)場(chǎng)指揮，將防滅火措施落實(shí)到位。加快回采速度，月推進(jìn)度不低于60米。現(xiàn)場(chǎng)每班必須有安全員、瓦檢員、救護(hù)隊(duì)員檢查工作面氣體情況，并作好記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況立即匯報(bào)。工作面加快推進(jìn)速度后回風(fēng)巷調(diào)節(jié)處瓦斯升高，隨著地面封閉及上、下隅角處理漏風(fēng)后增加工作面風(fēng)量到1200m3/min。

3.9 加大防滅火安全投入，加強(qiáng)檢查，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。在采煤上隅角，回風(fēng)巷中部，回風(fēng)口10米安裝CO傳感器，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.10 優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，源興煤礦把防滅火工作作為頭等大事，做到不安全不施工，不安全不開(kāi)采的原則，優(yōu)化設(shè)計(jì)，科學(xué)安排施工，杜絕火災(zāi)事故的發(fā)生。

4 治理效果及防滅火工作的幾點(diǎn)思考

通過(guò)實(shí)施各種技術(shù)措施以及完善的管理制度，源興煤礦在防滅火管理工作中取得了明顯成果，達(dá)到了礦井安全生產(chǎn)的要求，確保了綜采工作面安全回采。

幾點(diǎn)思考：①貴州地區(qū)小煤礦資源整合，礦井巷道需要重新設(shè)計(jì)布置，對(duì)于易自燃發(fā)火的礦井，防滅火工作尤其重要，必須從設(shè)計(jì)入手，做好防滅火工作；②煤炭資源為不可再生資源，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)階段離不開(kāi)煤炭，所以煤炭資源顯得尤為可貴，提高產(chǎn)量和回采率，減少遺煤、丟煤更為重要；③煤礦圖紙是煤礦生產(chǎn)建設(shè)法定的所必需的重要技術(shù)資料。本次21510綜采工作面自燃發(fā)火事故就是典型的原小煤礦巷道排查不清，回采過(guò)程中與老巷連通，引起的自燃發(fā)火，所以，必須對(duì)圖紙資料加強(qiáng)管理；④有效利用先進(jìn)技術(shù)，遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀，監(jiān)測(cè)采空區(qū)溫度變化情況；建立束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提供早期預(yù)警和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；健全注漿系統(tǒng)，特別是有自燃發(fā)火傾向的礦井，應(yīng)建立注氮、二氧化碳系統(tǒng)。

5 總結(jié)分析

從這次成功滅火的經(jīng)驗(yàn)可以看出，煤炭自燃是可控可制的。針對(duì)21510綜采工作面防滅火過(guò)程中采用的措施，噴灑阻化劑，注水等措施由于原小煤礦老巷及煤層傾角及浮煤的影響對(duì)治理采空區(qū)煤炭自燃發(fā)火效果一般，工作面加快回采速度，提高回采率，減少采空區(qū)漏風(fēng)，減少采空區(qū)遺煤，以最快的速度封閉火區(qū)，調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，采用均壓法控制壓差，再輔以噴灑阻化劑，注漿等綜合防滅火措施一起使用才能將自燃發(fā)火降到最低。

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