趙各莊礦13西1石門區(qū)域防治自燃發(fā)火技術(shù)的研究

摘 要：針對(duì)趙各莊礦13西1石門區(qū)域3137東面由于生產(chǎn)銜接?xùn)|三面回采之前沒有預(yù)留時(shí)間對(duì)東二面進(jìn)行灌漿工作，利用構(gòu)建復(fù)合密閉、調(diào)節(jié)采空區(qū)壓力、控制灌漿量的方法，可在東三面回采期間有效預(yù)防東二面發(fā)生自燃發(fā)火事故。

關(guān)鍵詞：灌漿；復(fù)合密閉；均壓防滅火

1概況

3137東二面位于13西1石門區(qū)域，隸屬12煤層，最短自燃發(fā)貨期為6個(gè)月。3137東二面回風(fēng)道以上為3137東一面，已于2012年4月份會(huì)采完畢，以上為3137東二面運(yùn)輸?shù)酪幌聻?137東三面，計(jì)劃在6月底進(jìn)行回采。該工作面采用走向長壁機(jī)械化放頂煤采煤法，于2013年開始回采至2014年5月回采完畢。

2 發(fā)火隱患分析

3137東二面采用綜放采煤工藝，造成采空區(qū)遺留煤較多。3137東二面位于東一面與東三面之間漏風(fēng)通道較多，且東三面安裝期間在東二面運(yùn)輸?shù)琅c東三面回風(fēng)道設(shè)置了一個(gè)切眼增加了與東二面采空區(qū)連通巷道，加快了東二面采空區(qū)氧化自自燃速度。由于趙各莊礦生產(chǎn)銜接緊張，計(jì)劃在東二面回采完畢之后對(duì)東三面進(jìn)行安裝并投入回采，介此3137東二面采后封閉后沒有預(yù)留采后時(shí)間進(jìn)行正常灌漿，構(gòu)成了較大的采空區(qū)發(fā)火隱患。

3 綜合治理措施

3.1 構(gòu)建復(fù)合密閉

3137東二面收尾工作結(jié)束后，在東二面工作面回風(fēng)道、3139泄水巷上口及3137東三面回風(fēng)道以上泄水巷構(gòu)建密閉。密閉采用木垛密閉與磚混密閉組成的復(fù)合密閉，密閉自內(nèi)向外在巷道內(nèi)構(gòu)建木段密閉和磚混密閉，兩道密閉間隔500mm，密閉厚度500mm，密閉之間空間及上頂用羅克休充填。

由于3137東三面在安裝期間在3137東二面和東三面設(shè)置了聯(lián)絡(luò)巷，對(duì)該聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行充填作業(yè)。在聯(lián)絡(luò)巷下部用裝滿粉煤的麻袋碼放，在碼放麻袋時(shí)麻袋相挨碼放，保證每層碼放最大數(shù)量的麻袋且每層交替麻袋方向碼放。之后用煤矸進(jìn)行充填，煤矸充填達(dá)到距上口3m位置時(shí)用發(fā)泡水泥進(jìn)行充填。

3.2 均壓防滅火

如果采用傳統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)施構(gòu)建方法在3137東三面回風(fēng)道構(gòu)建風(fēng)門，則導(dǎo)致3137東三面回風(fēng)道以上泄水巷密閉處在正壓（所謂正壓或負(fù)壓針對(duì)于3137東二面采空區(qū)而言）區(qū)域，3137東二面回風(fēng)道及泄水巷上口密閉處于負(fù)壓區(qū)域。采空區(qū)間壓差所經(jīng)巷道及構(gòu)建的風(fēng)門能量損失之和，由于密閉條件所限，密閉存在漏風(fēng)為東二面采空區(qū)提供大量氧氣，隨著煤層自然的加劇，在火風(fēng)壓的作用下漏風(fēng)逐漸增大，對(duì)防滅火工作造成巨大的困難。因此，將風(fēng)門構(gòu)建地點(diǎn)設(shè)置在3137東三面回風(fēng)道以下，這樣一來采空區(qū)間壓差降低為所經(jīng)巷道能量損失。同時(shí)由于趙各莊礦采深太深，巷道承受壓力大容易變形造成3137東三面區(qū)域回風(fēng)上山巷道斷面小，在采后封閉之后，對(duì)回風(fēng)巷道進(jìn)行擴(kuò)修，最大限度降低東二面采空區(qū)兩側(cè)壓差，以減小采空區(qū)漏風(fēng)降低發(fā)火隱患。

3.3 限量灌漿

為了防止3137東二面在東三面回采期間發(fā)生自燃發(fā)火事故，對(duì)3137東二面回風(fēng)道、3137東二面停采線及3139泄水巷進(jìn)行限量灌漿。灌漿時(shí)間定在礦集中大休期間，每天每班灌漿量不得超過40m3。為了及時(shí)排出灌漿后采空區(qū)及密閉出水，在3137東三面回風(fēng)道最低點(diǎn)打兩個(gè)2寸泄水巷鉆孔，并配備排水泵且將排水管路延伸至13水平排水系統(tǒng)，保證及時(shí)將積水排出。

3.4 監(jiān)測(cè)監(jiān)控

在3137東二面回風(fēng)道密閉及3137泄水巷上口密閉外設(shè)置CO氣體監(jiān)測(cè)探頭。并每周對(duì)這兩個(gè)密閉內(nèi)氣體取樣進(jìn)行化驗(yàn)，并用紅外線熱成像儀進(jìn)行溫度測(cè)定，每月同時(shí)將化驗(yàn)結(jié)果和密閉紅外線照片進(jìn)行整理制圖，對(duì)該區(qū)域防火工作進(jìn)行分析研究。若發(fā)現(xiàn)CO氣體持續(xù)增大或溫度持續(xù)上升等異常情況，則停止3137東三面回采工作，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行正常灌漿處理。

4 結(jié)論與體會(huì)

13西1石門區(qū)域自2004年開始投入生產(chǎn)，區(qū)域內(nèi)巷道復(fù)雜，采空區(qū)漏風(fēng)通道多。自3137東一面收尾之后，該區(qū)域?qū)映霈F(xiàn)3137采空區(qū)CO逐漸增大，東一面回風(fēng)道密閉溫度持續(xù)上升等發(fā)火征兆，對(duì)東一面進(jìn)行了灌漿工作。由于趙各莊礦銜接緊張，在沒有預(yù)留灌漿時(shí)間的情況下，對(duì)3137東三面進(jìn)行回采作業(yè)，更一步加劇了該區(qū)域發(fā)火危險(xiǎn)，趙各莊礦為瓦斯突出礦井采空區(qū)自燃極易引發(fā)瓦斯爆炸事故。因此采用采后構(gòu)建復(fù)合密閉，調(diào)節(jié)采空區(qū)壓差，限量灌漿及監(jiān)測(cè)監(jiān)控等防火措施并舉的方法保證3137東三面回采期間的安全。保障了工作面順利回采，滿足了安全生產(chǎn)的需要。

作者簡(jiǎn)介：

王海明，男，1986年出生，黑龍江省哈爾濱市依蘭縣人，2010年畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院，唐山開灤趙各莊礦業(yè)有限公司通風(fēng)區(qū)技術(shù)區(qū)長，助理工程師。