謝橋礦大采高綜采工作面過大斷層期間防治自然發(fā)火淺談

李龍+夏新苗+祁建建

摘 要：以謝橋礦1242（3）綜采工作面過斷層期間的自燃火災(zāi)防治[1]為例，分析了綜放工作面過斷層期間火災(zāi)防治的關(guān)鍵問題。結(jié)合該礦的實際情況，采用降低工作面配風(fēng)量、減少采空區(qū)漏風(fēng)、工作面注漿、工作面注氮以及采空區(qū)氣體及溫度監(jiān)測等手段，保證了礦井過斷層期間的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：大采高；綜采工作面；大斷層；自然發(fā)火

一、工作面及Fs247斷層概述

1242（3）工作面為西翼C組采區(qū)13-1煤層四階段，東起西翼C組采區(qū)下山，西至F5-1邊界斷層，北鄰1232（3）下順槽，南至13-1煤-658m底板等高線。1242（3）工作面上限標(biāo)高-559.4m，下限標(biāo)高-657.4m。上階段1232（3）工作面2011年1月收作，其下順槽與本面上順槽平距8m；下伏11-2煤層1242（1）工作面2007年4月收作，1252（1）工作面2011年8月收作。工作面上方布置有1242（3）高抽巷，高抽巷內(nèi)錯1242（3）上順槽平距43.2m。

二、工作面正常回采期間綜合防火措施

1、工作面正?；夭善陂g，該面加強防火預(yù)測預(yù)報工作，上、下隅角及時充填減少漏風(fēng)，同時進行上順槽埋管隨采隨灌，下順槽埋管連續(xù)注氮，同時沿工作面布置灑漿管路，每圓班灑漿一次。2、每推進50m，在上、下隅角用編織袋裝矸石各壘砌一連續(xù)長度不小于2m的隔離墻，形成隔離帶，控制采空區(qū)漏風(fēng)。

三、針對Fs247斷層的專項防火措施

為確保工作面過Fs247斷層期間防火安全，工作面回采之前編制并審批了該面防火專項設(shè)計，按防火設(shè)計要求，加強配備了該面的防火系統(tǒng)，并為此專門施工了中部煤上山。

（一）防火系統(tǒng)配套

工作面回采前，下順槽安設(shè)一臺DM-1000移動注氮設(shè)備，完善注氮管路，具備與地面永久注氮系統(tǒng)相互切換；地面配備不少于4個液態(tài)CO2罐，并在井下注氮管路預(yù)先留設(shè)三通。

（二）中部煤上山及防火鉆孔施工

在中部煤上山施工防火灌漿鉆孔及上順槽施工工作面注漿加固鉆孔（注：防火鉆孔：74m/組）；且利用中部煤上山防火灌漿孔向斷層帶或采空區(qū)灌漿、注MEA-1。

四、過Fs247存在的防火隱患及采取的針對性防火措施

工作面自2015年11月9日回采，受Fs247斷層等影響，2015年12月份至2016年2月份共回采24m，且存在丟13-1頂煤及頂板13-2煤線情況，工作面出現(xiàn)了漏頂、倒架等問題，為確保順利回采，工作面進入人工使棚階段。

為防治采空區(qū)遺煤氧化擴大，為防火治理贏得時間，通過現(xiàn)場多次調(diào)研及研討，確定了架頭丟煤區(qū)域為重點防火區(qū)域，防火鉆孔重點對丟煤區(qū)進行了控制，鉆孔一孔一設(shè)計，由上一個鉆孔施工情況來指導(dǎo)下一個鉆孔；通過架頂施工的防火鉆孔進行注MEA-1、羅克休及LFM等防火材料以及對支架的架頂、架檔、漏頂區(qū)域及架頭用羅克休進行全方位噴注，形成了“長孔短孔全覆蓋，噴注羅克休形成隔離帶”；建立了1242（3）工作面防火調(diào)度臺賬，全面了解到工作面各項防火措施的落實、自燃發(fā)展趨勢等；在架后、架檔、架頂、架頭、漏頂處進行插接鐵管進行灌注水、黃泥漿等以對發(fā)酵的防火材料進行降溫，同“長短孔、隔離帶”構(gòu)成了1道防控立體交叉網(wǎng)（工作面防火鉆孔施工圖見圖5）。具體措施如下：

1、過斷層期間，工作面風(fēng)量由原來的2500m3/min降至1900m3/min，且維持通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。2、積極組織力量施工防火鉆孔，做到工作面防火鉆孔全覆蓋；上風(fēng)巷在S165+5處施工3個工作面注漿加固鉆孔，鉆機工區(qū)組織力量確保中部煤上山2部鉆機施工防火灌漿孔。3、由修護區(qū)負責(zé)利用羅克休及LFM充填材料對工作面使棚空頂?shù)攸c進行充填堵漏[2]。4、下隅角注液態(tài)CO2和注氮管路能夠相互切換，并保持連續(xù)24小時不間斷注液態(tài)CO2、注氮。5、強化防火預(yù)測預(yù)報工作，每班安排2人對工作面進行CO測定，并做好記錄。

五、取得效果

自工作面進入Fs247斷層至2016年4月15日期間，CO普查在2～18ppm。12月份工作面使棚期間，CO最大維持在18ppm。

通過各類防火措施在現(xiàn)場有效實施，該面CO一直穩(wěn)定在20ppm以下，最高溫度為32℃，期間所采取的防火措施準(zhǔn)確、有效。

六、小結(jié)

通過綜合防控自然發(fā)火措施，為大采高綜采工作面在過斷層期間防火管理積累了經(jīng)驗和教訓(xùn)：

1、自2015年11月9日進入Fs247斷層開始，針對該面先后采取了綜合防火措施，確保了工作面過斷層期間采空區(qū)內(nèi)CO穩(wěn)定在20ppm以下。2、工作面風(fēng)量應(yīng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，以防忽大忽小造成“三帶”分布的改變。3、通過中部煤上山施工的防火灌漿鉆孔及上順槽施工的工作面加固鉆孔向采空區(qū)注入MEA-1、羅克休及LFM等防火材料以及向支架后方、架頭、支架上方漏頂區(qū)域噴注羅克休，實現(xiàn)了工作面“長孔短孔全覆蓋，工作面形成隔離帶”的目標(biāo)，減少了向采空區(qū)漏風(fēng)，確保了采空區(qū)遺煤處于穩(wěn)定狀態(tài)。4、建議對落差大于3m的斷層提前施工防火鉆場[3]，工作面回采前注漿加固、回采期間灌漿防火；提前對斷層帶進行加固處理；同時需建立健全工作面灌漿、注氮、灑漿系統(tǒng)，確保隨時投入使用。5、目前工作面回采進度正常，圓班5刀左右，且防火形勢穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]馬海龍.綜放工作面過斷層期間自燃火災(zāi)防治技術(shù)[J].煤礦安全，2015，8：74-76.

[2]蔡永樂.礦井防滅火技術(shù)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社版，2009.

[3]王德明.礦井火災(zāi)學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社版，2008.endprint