綜合防滅火技術(shù)在榆家梁煤礦的實踐與應(yīng)用

黨梓銘

摘要：榆家梁煤礦52402工作面回采過程中，本煤層采空區(qū)將相互聯(lián)通，漏風(fēng)規(guī)律趨于復(fù)雜化，存在自燃的可能性;同時，52402工作面切眼附近地表存在42煤露頭火區(qū)，可能會出現(xiàn)上覆自燃有害氣體漏入井下的現(xiàn)象。因此在工作面回采前，需對工作面情況進(jìn)行分析，編制工作面防滅火技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：綜采工作面;煤礦;防滅火

1 工作面內(nèi)因火災(zāi)危險因素分析

1.1 火災(zāi)隱患及危險源分析

⑴開采煤層自燃傾向性：52煤層為Ⅱ類易自燃煤層，存在自然發(fā)火可能性。 ⑵最短自然發(fā)火期：最短自然發(fā)火期是77天，存在自然發(fā)火可能性。⑶遺煤厚度：52402工作面煤層厚度3.1～4.45m，平均厚度3.6m，設(shè)計采高3.4m，兩道設(shè)計高度3.3m，切眼設(shè)計高度3.6m，“兩道兩線”遺煤較少。⑷推進(jìn)速度：52402工作面設(shè)計月推進(jìn)度約310m，17年2月月推進(jìn)度295米，合理較快的推進(jìn)速度可減少兩巷維護(hù)量，確保將采空區(qū)氧化帶在發(fā)火期內(nèi)移至窒息帶，有利于防止采空區(qū)浮煤自然發(fā)火。⑸存在上覆煤層采空區(qū)：①52402切眼245m向北上部層間距59-63m有43煤43309綜采面采空塌陷區(qū)，垂直方向上43309切眼距52402切眼300m，42209切眼距52402切眼1000m，52402切眼以內(nèi)300m范圍內(nèi)上覆42、43煤層為未受采動影響的實體煤，52402工作面回采初期不會受重復(fù)采動影響。②52402工作面上覆有43309綜采采空區(qū)，老空區(qū)局部低洼區(qū)域可能有積水。工作面回采前提前采取疏放水工作，52402運輸順槽施工了24個鉆孔疏放上覆42煤、43煤采空區(qū)積水，水氣置換條件下，上覆采空區(qū)存在遺煤自燃的危險性。⑹工作面上部存在42煤露頭火區(qū)：52402綜采工作面的上部為42煤露頭煤自燃著火區(qū)，著火區(qū)上方松散巖厚度32米，著火點下距43煤為15米，距52煤為76米。著火點有兩個，其中一個在52402切眼以內(nèi)距切眼51米，影響生產(chǎn)，另外一個在切眼以外距切眼123.5米，不影響生產(chǎn)。52402回采過程中，采空區(qū)存在與上覆露頭火區(qū)形成溝通裂隙的可能性。⑺采空區(qū)漏風(fēng)：孤島工作面沿空掘巷，柔模砼墻墻體在礦壓作用下易壓裂，本采空區(qū)與相鄰采空區(qū)連成一片，形成復(fù)雜的多源多匯漏風(fēng)通道，加劇采空區(qū)遺煤二次氧化。⑻頂?shù)装鍘r性：52402工作面直接頂板為砂質(zhì)泥巖，厚度在1.1～1.3m，易裂，冒落性好，隨著工作面的推進(jìn)頂板能夠較及時的垮入采空區(qū)，在一定程度上起到封堵漏風(fēng)的作用。

1.2 內(nèi)因火災(zāi)因素分析

通過52402工作面內(nèi)因火災(zāi)因素分析得出：按設(shè)計的推進(jìn)度回采，52402工作面正?；夭蛇^程中采空區(qū)煤自燃的可能性較低，危險程度可控;52402綜采工作面屬于沿空掘巷孤島工作面，柔模砼墻漏風(fēng)嚴(yán)重，回采過程中相鄰采空區(qū)漏風(fēng)較大，可能造成相鄰采空區(qū)發(fā)生自燃影響本工作面。

2 防滅火措施

2.1 采空區(qū)注氮防滅火

2.1.1 上層采空區(qū)注氮

1）52402工作面進(jìn)行回采前，對上覆42煤、43煤采空區(qū)進(jìn)行疏放水后，為防止疏放水期間大量水氣置換造成向采空區(qū)持續(xù)供氧使得遺煤氧化自燃，當(dāng)42煤、43煤采空區(qū)O2濃度大于7%時，利用52402兩順槽的探放水鉆孔或施工鉆孔向42煤、43煤采空區(qū)實施預(yù)防性注氮措施。

2）52402工作面正?；夭蓵r，當(dāng)42煤、43煤采空區(qū)O2濃度大于7%，利用52402工作面兩順槽的探放水鉆孔或施工鉆孔向上覆采空區(qū)注氮。

2.1.2 本工作面采空區(qū)注氮

當(dāng)采空區(qū)O2濃度低于7%時，可不進(jìn)行注氮，當(dāng)采空區(qū)O2濃度高于7%時，采取注氮措施。根據(jù)以往注氮滅火經(jīng)驗，原則上最初的注氮強(qiáng)度要大，然后逐漸降低注氮強(qiáng)度。若采用開放式注氮方式，則滅火注氮量需求更大。詳細(xì)注氮工藝如下：

注氮位置應(yīng)根據(jù)采空區(qū)自燃“三帶”和漏風(fēng)區(qū)域選擇，在工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)采空區(qū)埋設(shè)一趟注氮管路，在距離進(jìn)風(fēng)隅角100米位置處分為兩支：一根接入采空區(qū)，另一根接至進(jìn)風(fēng)隅角位置，隨著工作面不斷推進(jìn)。兩支管路每隔60米斷開一次，采用邁步式輪流對采空區(qū)進(jìn)行注氮。

當(dāng)注氮口進(jìn)入氧化帶后開始注氮，當(dāng)工作面推過氧化帶寬度后，埋設(shè)第二根注氮管，當(dāng)?shù)诙€注氮口進(jìn)入氧化帶后，第一根注氮管已進(jìn)入窒息帶，斷開第一根注氮管，第二根注氮管開始注氮，依次循環(huán)。

注氮時，氮氣釋放口應(yīng)高于底板300mm以上，90°彎拐向采空區(qū)，與工作面保持平行;一般情況下，為防止注氮管口被砸或堵塞，盡量用石塊或木垛等加以保護(hù)，氮氣釋放口端打花眼，用鐵絲網(wǎng)包裹。

2.2 采空區(qū)堵漏防滅火

（1）52402工作面開采前，安排專人全面排查52402工作面地表的塌陷漏風(fēng)情況，并及時回填，杜絕地表漏風(fēng)。（2）定期對裂隙進(jìn)行排查，重點對“兩道兩線”采動裂隙“O”形圈區(qū)域進(jìn)行排查，及時回填地表裂隙，保證回填質(zhì)量，減少地表與采空區(qū)之間漏風(fēng)通道，避免地表向采空區(qū)漏風(fēng)。地表裂隙隨采隨填，回填進(jìn)度不得滯后工作面回采100m。由于采動后地表裂隙不穩(wěn)定時間較長，需定期對已回填的裂隙進(jìn)行勘查再回填。（3）地表巡檢時，攜帶便攜檢測儀，發(fā)現(xiàn)地表有裂縫或局部塌陷點時用便攜儀檢測漏風(fēng)中氣體是否含有煤自燃的標(biāo)志性氣體。（4）工作面上下端頭封堵，在工作面上下端頭壘絲袋閉，其方法為：用絲袋裝滿珍珠巖，在工作面上下端頭砌絲袋閉，可隨工作面推井同時向前移動，嚴(yán)密地封堵采空區(qū)進(jìn)、回側(cè)。設(shè)置絲袋閉時下部寬度不得小于1.5m，絲袋閉必須與巷道上幫和頂板接實接嚴(yán)，減少漏風(fēng)。（5）加強(qiáng)對柔模砼墻漏風(fēng)的管理，首先采取對柔模砼墻堵漏，在砼墻與頂板的縫隙和每兩道柔模之間的縫隙處用黃土和水泥進(jìn)行填堵，然后再進(jìn)行噴漿，為了使噴漿皮不易脫落，噴漿前在頂板和砼墻接茬處再掛一片鋼筋網(wǎng)，確保噴漿效果。（6）加強(qiáng)密閉的施工質(zhì)量，嚴(yán)格按設(shè)計施工，對密閉及周圍巷道圍巖進(jìn)行全面噴漿堵漏，防止漏風(fēng)，同時還要監(jiān)測密閉漏風(fēng)情況，定期進(jìn)行壓差測定工作。

2.3 均壓防滅火

（1）52402進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽設(shè)專職瓦斯檢查員，密切注意采空區(qū)瓦斯的涌出動態(tài)，并加強(qiáng)風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)窗的檢查管理。（2）嚴(yán)禁同時打開兩道風(fēng)門。（3）局部通風(fēng)機(jī)采用雙風(fēng)機(jī)雙電源并且能夠自動倒臺，避免巷道停風(fēng)，導(dǎo)致壓力不平衡，造成采空區(qū)瓦斯大量涌出。（4）加強(qiáng)局部通風(fēng)管理，風(fēng)筒吊掛要平直，接頭均要采用雙反壓邊，無漏風(fēng)，無破口。（5）通風(fēng)隊干部要現(xiàn)場跟班檢查督促各項制度措施的落實，嚴(yán)把安全關(guān)。（6）局部瓦斯積聚應(yīng)及時采用風(fēng)管加三通導(dǎo)風(fēng)吹散，消除不安全隱患。（7）按規(guī)定安設(shè)瓦斯監(jiān)測報警斷電裝置，實行風(fēng)電、瓦斯電閉鎖。（8）加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，確保雙回路安全供電，消滅失爆，確保完好。

3 結(jié)語

本文結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗簡單分析防滅火技術(shù)方案，希望對相關(guān)工作者能夠提升幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.綜采面綜合防滅火技術(shù)應(yīng)用與實踐[J].中國化工貿(mào)易，2019，（11）.

（作者單位：煤礦安全技術(shù)國家重點實驗室煤科集團(tuán)沈陽研究院有限公司）