大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)應(yīng)用探討

馬興國(guó)

【摘 要】對(duì)大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)應(yīng)用的研究，首先要明確工作面綜合防滅火技術(shù)體系的主要構(gòu)成，然后與其中內(nèi)容相結(jié)合，對(duì)大采高綜采工作面應(yīng)用綜合防滅火技術(shù)的策略進(jìn)行分析。得出自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，針對(duì)遺煤氧化進(jìn)行抑制的技術(shù)，預(yù)防性注氮、注漿技術(shù)與注二氧化碳技術(shù)，噴灑阻化劑技術(shù)以及裂隙帶鉆孔注水技術(shù)這七點(diǎn)主要內(nèi)容，總體實(shí)現(xiàn)了大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)應(yīng)用的高效化，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)人士提供幫助。

【Abstract】 In order to study the application of the integrated fire-extinguishing technology in full-mechanized mining face with large mining height， the main composition of the comprehensive fire prevention and extinguishing technology system in working face should be defined first. And then combined with the content of it， the paper analyzes the strategies of applying the integrated fire-extinguishing technology in full-mechanized mining face with large mining height. Prediction technology of spontaneous combustion， technology of inhibiting oxidation of residual coal， preventive nitrogen injection， grouting technology and carbon dioxide injection technology， spraying inhibitor technology and borehole water injection technology in fractured zone are obtained. The high efficiency application of the integrated fire-extinguishing technology in full-mechanized mining face with large mining height has been realized in general， and it is hoped that this technology can provide help for relevant personnel.

【關(guān)鍵詞】大采高工作面；自燃發(fā)火；綜合防滅火

【Keywords】 full-mechanized mining face with large mining height； spontaneous combustion； integrated fire-extinguishing

【中圖分類號(hào)】TD752.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）03-0164-02

1引言

伴隨著我國(guó)綜合實(shí)力的不斷提升，煤礦開(kāi)采領(lǐng)域作為國(guó)家發(fā)展壯大的重要支柱之一，受到國(guó)家與社會(huì)各界愈發(fā)廣泛的關(guān)注，但就我國(guó)煤礦企業(yè)整體發(fā)展情況來(lái)講，經(jīng)常出現(xiàn)由火災(zāi)引發(fā)的、程度不一的安全事故，不僅嚴(yán)重威脅到施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)煤礦企業(yè)自身發(fā)展也非常不利。自燃火災(zāi)作為礦井五大災(zāi)害之一，一旦發(fā)生極易導(dǎo)致礦井煤炭資源與生產(chǎn)設(shè)備遭到破壞，進(jìn)一步造成工作面與礦井停產(chǎn)的嚴(yán)重后果，甚至引起瓦斯與煤塵爆炸等惡劣事故，嚴(yán)重影響社會(huì)正常運(yùn)行與企業(yè)健康發(fā)展。由此可見(jiàn)，為盡可能降低安全事故出現(xiàn)的頻率，積極探索大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)的應(yīng)用方法已是迫在眉睫。

2 工作面綜合防滅火技術(shù)體系

為推動(dòng)工作面防滅火措施作用的全面發(fā)揮，相關(guān)人員可以結(jié)合實(shí)際情況，合理應(yīng)用大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)，系統(tǒng)以自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、預(yù)防性注氮、注漿以及注二氧化碳技術(shù)為主，在確保其技術(shù)應(yīng)用科學(xué)性與有效性的基礎(chǔ)上，以工作面的各個(gè)生產(chǎn)狀態(tài)，也就是連續(xù)性與間斷性回采、暫時(shí)停產(chǎn)以及臨時(shí)封閉這四種狀態(tài)，在對(duì)各項(xiàng)防滅火技術(shù)參數(shù)適當(dāng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，使各項(xiàng)技術(shù)的時(shí)效性、實(shí)用性以及可操作性得到保障[1]。

3 大采高綜采工作面應(yīng)用綜合防滅火技術(shù)的策略

3.1 自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

結(jié)合礦井火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)以及人工檢測(cè)，創(chuàng)建出自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，經(jīng)實(shí)踐證明，其對(duì)于大采高綜采工作面的正常施工非常有利。

3.1.1 束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

上述由束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)以及人工檢測(cè)構(gòu)成的自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，對(duì)于大采高綜采工作面的正常施工意義重大，其中束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為其重要組成部分，主要通過(guò)對(duì)束管的有效運(yùn)用，把采空區(qū)氣體持續(xù)不斷地傳送至井上氣相色譜儀，再由其進(jìn)行自動(dòng)分析，在線監(jiān)測(cè)CO、CO2以及C2H6、C3H8等多種氣體，并保證準(zhǔn)確性。

而對(duì)于工作面測(cè)點(diǎn)布置工作來(lái)講，需注重束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采樣器，于工作面兩巷道以50m 的間距完成布置，采樣器保持在采空區(qū)范圍大致150m的位置，也就是切眼支架的尾部，兩巷道采空區(qū)內(nèi)的采樣點(diǎn)都要保持好，具體情況如圖1所示。等到最遠(yuǎn)測(cè)點(diǎn)也處于采空區(qū)內(nèi)大致150m范圍之內(nèi)后，觀測(cè)工作就可以結(jié)束了，此時(shí)相關(guān)人員需及時(shí)向前推進(jìn)，保持50m 左右的間隔再布置測(cè)點(diǎn)，如此循環(huán)完成這一階段的工作[2]。

3.1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)

在進(jìn)行回采施工的時(shí)候，相關(guān)人員需注重將CO溫度傳感器安裝于工作面風(fēng)流、回風(fēng)巷以及上隅角，對(duì)工作面回風(fēng)流中的CO濃度進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)CO 濃度異常的情況，與束管監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合來(lái)完成聯(lián)合分析，對(duì)采空區(qū)自燃發(fā)火情況進(jìn)行判斷。

3.2 針對(duì)遺煤氧化進(jìn)行抑制的技術(shù)

3.2.1 合理采取超前措施

相關(guān)人員應(yīng)將防滅火與瓦斯治理的關(guān)系充分考慮，通過(guò)各種有效措施使其平衡，使工作面需求得到滿足的情況下，把風(fēng)速調(diào)到最小，且需使瓦斯不超限得到保證，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)工作面配風(fēng)量進(jìn)行合理調(diào)整，通常情況下，在采煤過(guò)程中風(fēng)量最好能處于每分鐘1500m3的狀態(tài)，暫時(shí)停產(chǎn)期間需控制風(fēng)量大致在800m3左右。

3.2.2 發(fā)揮日常措施的重要作用

首先，在進(jìn)行工作面回采施工的時(shí)候，相關(guān)人員必須要對(duì)頂、底煤留設(shè)嚴(yán)格控制，支架間的落煤也必須要得到及時(shí)清理，進(jìn)一步使采空區(qū)遺煤減少。其次，相關(guān)人員需要通過(guò)對(duì)檢修時(shí)間的合理調(diào)整，完成對(duì)工作面上、下隅角的全面封堵，也就是頂部與幫部空隙需要采取黃泥抹面。最后，采空區(qū)后部風(fēng)阻需適當(dāng)增大，從而推動(dòng)采空區(qū)漏風(fēng)問(wèn)題的減少，避免出現(xiàn)采空區(qū)浮煤自燃的現(xiàn)象，減少采空區(qū)涌出有害氣體。在回采的過(guò)程中，采空區(qū)還有另一個(gè)重點(diǎn)漏風(fēng)通道，就是高抽巷，采取控制抽放負(fù)壓可以有效解決這一問(wèn)題[3]。

3.3 預(yù)防性注氮技術(shù)

以工作面2000t的日產(chǎn)煤量限制為根據(jù)，按采空區(qū)體積的三倍來(lái)對(duì)注入氮?dú)怏w積進(jìn)行計(jì)算，與此同時(shí)，依照地面注氮系統(tǒng)注氮量來(lái)計(jì)算，可以將向采空區(qū)注氮時(shí)長(zhǎng)設(shè)置為八小時(shí)，但在注氮工作實(shí)際進(jìn)行時(shí)，相關(guān)人員則需結(jié)合實(shí)際推進(jìn)情況，來(lái)確定最適合的注氮量與時(shí)長(zhǎng)。

3.4 預(yù)防性注漿技術(shù)

根據(jù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中所提出的要求來(lái)看，相關(guān)人員需及時(shí)確定工作面日常防滅火的實(shí)際需求。在實(shí)際實(shí)施注漿技術(shù)的過(guò)程中，可以每推進(jìn)40m的距離，便對(duì)采空區(qū)進(jìn)行一次注漿，泥漿土水比例盡可能維持在1：4，注漿量正常情況下每次不能超過(guò)600m3，與此同時(shí)，結(jié)合煤層起伏變化與實(shí)際氧化情況，還可以臨時(shí)安排注漿，可以將巷道坡度平緩區(qū)域作為注漿地點(diǎn)。另外，為使注漿后堵管的問(wèn)題得到有效規(guī)避，在注漿工作后應(yīng)用清水對(duì)注漿管路進(jìn)行全面沖洗，使管路的暢通完好得到保障[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，由于煤礦開(kāi)采的特殊性，在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中，開(kāi)采安全也難以得到保障，為使煤礦開(kāi)采領(lǐng)域能夠在新時(shí)代的大背景下穩(wěn)步前進(jìn)，并為其創(chuàng)造更大的發(fā)展空間，明確大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)的應(yīng)用措施是非常有必要的[5]。通常情況下，大采高綜采工作面綜合防滅火技術(shù)中主要包括自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、預(yù)防性注漿與注氮、阻化劑噴灑以及裂隙帶鉆孔注水等，構(gòu)成的自燃煤層綜合防滅火技術(shù)體系，能夠?yàn)槊旱V企業(yè)健康發(fā)展起到不可代替的關(guān)鍵作用，一方面使工作面安全生產(chǎn)得到保障，另一方面也為煤礦日后的防滅火工作提供經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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