淺談自燃煤層開采工作面綜合防滅火措施

楊雄

摘要：根據(jù)杉木樹煤礦煤層發(fā)火嚴重性，以及礦井防滅火需要，必須采取有效措施，才能有效控制礦井自燃發(fā)火威脅。杉木樹煤礦B3+4煤層屬于自燃煤層，也是該礦主采煤層，且采煤工作面采取U型通風(fēng)方式，如何通過綜合治理措施，控制發(fā)火威脅，大大提高該礦災(zāi)害治理水平，是當(dāng)前形勢下最重要的技術(shù)任務(wù)。以杉木樹煤礦S3012采煤工作面為試驗點，對于采煤工作面發(fā)火治理，采用系統(tǒng)管理、采場管理、預(yù)防性注漿、預(yù)防性注氮、灑漿等綜合治理措施，達到了預(yù)期的防滅效果。

關(guān)鍵詞：自燃煤層；綜合防滅火措施；預(yù)防性注氮；預(yù)防性灑漿

中圖分類號：U27 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0024-01

為了有效控工作面制發(fā)火威脅，應(yīng)采取各種必要的防滅火治理方法進行綜合治理，以預(yù)防為主，滅火措施輔以保障，提高礦井抗災(zāi)能力 [1]。通過采取一系列的防滅火綜合治理技術(shù)，能有效治理發(fā)火礦井自然發(fā)火災(zāi)害，大大提高礦治災(zāi)能力。

1 礦井概況

杉木樹煤礦隸屬川煤集團芙蓉公司，位于全國第一批50個煤礦安全重點縣珙縣境內(nèi)。礦井于1965年開工建設(shè)，1972年簡易投產(chǎn)，最初設(shè)計能力為90萬噸/年，后擴能為150萬噸/年礦井核定生產(chǎn)能力120萬噸/年。.杉木樹煤礦屬煤與瓦斯突出礦井；，目前主采宣威組第二段B3+4煤層。礦井通風(fēng)方式為分區(qū)抽出式，采煤工作面采用“U”型通風(fēng)方式，掘進工作面采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)。主采層煤的自燃傾向性為容易自燃，保護層煤的自燃傾向性為不易自燃；水文地質(zhì)條件復(fù)雜；水患危險性級別劃分為Ⅱ級。

2 礦井自燃發(fā)火綜合防治措施

結(jié)合本工作面基本情況，采取合適的一系列防滅火措施，有效控制煤層自燃發(fā)火。

2.1 漏風(fēng)管理

2.1.1 “U”型通風(fēng)方式特點。“U”型通風(fēng)系統(tǒng)進入工作面的風(fēng)流分為兩部分，一部分沿工作面流動；另一部分進入采空區(qū)，在采空區(qū)內(nèi)部沿一定的流線的方向流動，在工作面的后半部分，進入采空區(qū)的分風(fēng)流逐漸進入工作面并將采空區(qū)的瓦斯帶入工作面。由此可見，進入采空區(qū)的部分風(fēng)流與采空區(qū)氣流交換后逐漸回入工作面至上隅角，一部分進入采空區(qū)尾部。根據(jù)工作面回風(fēng)隅角觀察發(fā)現(xiàn)，工作面回風(fēng)隅角靠近煤柱煤壁及采空區(qū)側(cè)風(fēng)流較弱，速度較低，形成局部渦流，回風(fēng)隅角瓦斯不易進入主要回風(fēng)流中?？梢娀仫L(fēng)隅角是最主要在漏風(fēng)通道。所以根據(jù)以上特點，及從系統(tǒng)管理上采取有針對在措施。

2.1.2 施工懸空密閉?；夭善陂g每推進5.0米，在進、回風(fēng)隅角各施工一道懸空密閉；回采期間對工作面上下出口各30米段懸掛兩層風(fēng)障，接頂接底，有效減少采空區(qū)漏風(fēng)半徑。懸空密閉施工要求：傾斜長度不小于5000mm，厚度不得小于1000mm，并接頂牢實。

2.1.3 有效控制工作面配風(fēng)。通過采取控制工作面配風(fēng)量，能有效的減少工作面漏風(fēng)進入采空區(qū)。在回采后期，有效稀釋瓦斯在情況下，工作面培風(fēng)控制在800立方每分鐘。

2.1.4 回采過程中機巷超前。在工作面回采過程中，控制性的機巷超前推進，通過這種方式，能有效的減小漏風(fēng)。

2.1.5 底板道鉆孔封堵。工作面回采前對S30+54m底板道的報廢抽采鉆孔進行封堵，防止空氣通過報廢鉆孔進入采空區(qū)。

2.1.6 相連密閉堵漏。對于和采空區(qū)相連的密閉，要進行日常性的檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣及時處理。

2.2 采場管理

2.2.1 必須保證正規(guī)循環(huán)作業(yè)，加快推進度，根據(jù)經(jīng)驗，采煤工作面月推進度大于60米的情況下，發(fā)火風(fēng)險小。

2.2.2 工作面煤層賦存正常情況下，嚴禁留頂煤回采。。

2.2.3 嚴禁出現(xiàn)浮煤堆積。

2.3 預(yù)防性注氮

2.3.1 注氮機系統(tǒng)。從地面經(jīng)+S22+250m石門→S30人行上山→S30+116m石門→30+116m→175m提升上山+133m聯(lián)巷→S3012機巷→S3012切眼下口以西100m處。

2.3.2 回采期間在采空區(qū)埋管進行注氮，通過置換，讓采空區(qū)保持高氮低氧的狀態(tài)，使其不具備發(fā)火條件。

2.4 預(yù)防性灑漿

對工作面上、下端頭10米至20米段、單體支柱間及其它可能存在有浮煤的地點，灑厚度不低于20毫米的水泥漿。灑漿前，必須保證工作面浮煤回收干凈，方可灑漿。灑漿時，必須預(yù)先用水將水泥制作成水泥漿，禁止灑干水泥。加強日常灑漿的管理與監(jiān)督考核。

2.5 防滅火檢查

2.5.1 取樣化驗。每隔一天對回風(fēng)隅角氣體取樣送化驗室化驗。一旦發(fā)現(xiàn)回風(fēng)隅角或回風(fēng)流中出現(xiàn)CO，立即研究處理方案。

2.5.2 全方位檢查要求。在工作面進、回風(fēng)隅角進行埋管，埋管采用Φ20mm的PVC管，埋管內(nèi)套入Φ6mm的塑料軟管，埋管和塑料軟管隨工作面的推進整體向外延伸。每班現(xiàn)場進行溫度及氣體情況進行檢查，每班檢查次數(shù)不少于3次；每周不少于三次進行取樣化驗工作。管理人員使用紅外線測溫儀及氣體檢測儀隨時檢查，發(fā)現(xiàn)高溫點立即匯報處理。管理人員每周不少于兩次對該區(qū)域巷道進行全面防火檢查。

3 結(jié)論

3.1 通過在杉木樹煤礦S3012工作面的試驗證明，通過采取一系列的綜合治理措施，能有效控制工作面發(fā)火。

3.2 結(jié)合杉木樹煤礦煤層發(fā)火情況及開采條件，形成了一套安全科學(xué)的防滅火綜合治理技術(shù)。

3.3 預(yù)防為上上之策，滅火為無賴之舉。通過科學(xué)的預(yù)防，精細的管理，有效的措施，能很好的控制工作面發(fā)火威脅。

參考文獻

[1]周心權(quán).煤礦采空區(qū)自燃防治和應(yīng)急處置能力提高的建議[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013