源兴煤矿21510综采工作面自然发火的综合防治

赵鸿昌

摘要：本文介绍了源兴煤矿21510综采工作面的基本情况，自然发火情况，并对自然发火原因进行了综合分析，有针对性地采取了调整通风系统，喷洒阻化剂，采空区注水，上隅角抽放等措施，自然发火得到了有效控制，保证了工作面顺利回采。

关键词：自然发火 调整通风系统 均压法

喷洒阻化剂 上隅角抽放

1 源兴煤矿概况

源兴煤矿位于晴隆县鸡场镇境内，始建于2000年，设计年生产能力为3万吨/年，可采煤层有C14，C15号。矿井自2005年技改和整合后，可采煤层厚度平均2.05m，瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。

源兴煤矿21510工作面对应地面范围为高低不平的山谷地，标高为1227m～1330m，系二迭系龙潭组15煤。根据15煤控制情况，该煤赋存沉积不甚稳定，结构较为复杂，大部区域为多层结构，四至六层夹矸，夹矸厚度0.1～1.4m，夹矸为炭质页或泥质岩，总煤厚8m左右，上层煤层较为稳定，跟着上层煤掘进，其煤厚0.65～2.4m，平均1.8m，其硬度大于1，煤层倾角变化不是太大2～15°，平均6°，一般由切眼回采推进方向逐渐减小，煤层的走向方位变化较大，中部区域由于受向斜和背斜构造发育的影响，对巷道掘进有明显的起伏现象。21510综采工作面采用“E”型通风，配风量为940m3/min，运输巷进风，腰巷、回风巷回风。

2 煤炭自燃原因及条件

2.1 自然发火情况。2014年1月23日下午1点左右，在工作面90架处发现有煤焦油味，立即联系矿调度室安排救护队下井到现场检查气体情况，下午约1：30左右救护队到21510工作面，使用多功能参数仪检查CO情况，工作面上隅角老塘侧一氧化碳浓度6-7ppm，215右侧风道两处密闭CO浓度分别为104ppm和117ppm，工作面90架位置36ppm，回风巷26ppm；第二次检查在16：10分，215右侧风道密闭97ppm，工作面112架处70ppm，108架处40ppm，91架20ppm，回风巷30ppm，上隅角50ppm，进风巷无一氧化碳。

2.2 自然发火原因分析。从现场检查结果分析，排除老井氧化自燃的可能，氧化点可能存在21510工作面老空区内。

根据对21510综采工作面进、回风巷、腰巷风量测定发现进风为940m3/min，回风量为1060m3/min，明显有外部漏风进入，经排查分析应为原老井系统与工作面连通造成。

漏风是引起源兴煤矿21510综采工作面自燃发火的根本原因。地质及原小煤窑老巷道排查不清，回采过程中与老巷道连通是主要原因。由于密闭不严漏风，源兴煤矿为抽出式通风，使用FBCDZ-8-NO.24/2*185主扇，21510综采工作面配风为940m3/min，造成地表外部漏风经C14煤老巷道进入21510采面。

3 安全技术措施

3.1 矿井内因火灾防治技术主要有开采技术防灭火措施，灌浆防灭火技术，阻化剂防灭火技术，均压防灭火技术，惰性气体防灭火技术，泡沫防灭火技术，胶体防灭火技术等。为保证矿井安全生产，源兴煤矿采取了多种措施，取得了明显效果，确保了综采工作面顺利回采。

3.2 采取多种手段，减少漏风。21510综采工作面回采为C15层煤，上层C14层煤为原私人小煤窑回采巷道，由于缺少地质等图纸资料，回采过程中与原C14煤层老巷道连通并与地表相通，使用黄泥、水泥、砖、沙等进行双墙填充封闭，隔绝自燃发火区供氧。

3.3 调整通风系统。采用均压法，在21510综采工作面回风顺槽设置两道调节风墙，控制采面上部风量，降低采面上部回风侧风压，减少向采空区扩散通风深度，经计算工作面腰巷配风量300m3/min即可满足需求。

3.4 清理工作面，减少工作面及老塘遗煤。

3.5 向C14层煤老巷注水、喷洒阻化剂。根据C14、C15煤层间距，设计钻孔，于回风顺槽对C14煤层老巷进行打钻，注水，注阻化剂，于工作面支架间观测到水流为准；在上隅角、支架间每10m设一个三通，不定时向采后、支架间注水降温。

3.6 隅角设风幛。在采煤工作面上设置风幛、下隅角码石墙，阻断通向采空区的漏风，减少采空区供氧，最短时间内形成窒息带。

3.7 上隅角使用抽放管抽。回采速度加快，为确保上隅角瓦斯等气体不超限，采用上隅角抽放。

3.8 加快推进速度，加强气体观测。成立领导小组，领导带班现场指挥，将防灭火措施落实到位。加快回采速度，月推进度不低于60米。现场每班必须有安全员、瓦检员、救护队员检查工作面气体情况，并作好记录，发现异常情况立即汇报。工作面加快推进速度后回风巷调节处瓦斯升高，随着地面封闭及上、下隅角处理漏风后增加工作面风量到1200m3/min。

3.9 加大防灭火安全投入，加强检查，实现监测监控。在采煤上隅角，回风巷中部，回风口10米安装CO传感器，做到实时监控。

3.10 优化设计。在设计、施工时，源兴煤矿把防灭火工作作为头等大事，做到不安全不施工，不安全不开采的原则，优化设计，科学安排施工，杜绝火灾事故的发生。

4 治理效果及防灭火工作的几点思考

通过实施各种技术措施以及完善的管理制度，源兴煤矿在防灭火管理工作中取得了明显成果，达到了矿井安全生产的要求，确保了综采工作面安全回采。

几点思考：①贵州地区小煤矿资源整合，矿井巷道需要重新设计布置，对于易自燃发火的矿井，防灭火工作尤其重要，必须从设计入手，做好防灭火工作；②煤炭资源为不可再生资源，国民经济的发展现阶段离不开煤炭，所以煤炭资源显得尤为可贵，提高产量和回采率，减少遗煤、丢煤更为重要；③煤矿图纸是煤矿生产建设法定的所必需的重要技术资料。本次21510综采工作面自燃发火事故就是典型的原小煤矿巷道排查不清，回采过程中与老巷连通，引起的自燃发火，所以，必须对图纸资料加强管理；④有效利用先进技术，远红外测温仪，监测采空区温度变化情况；建立束管監测系统，提供早期预警和预测预报；健全注浆系统，特别是有自燃发火倾向的矿井，应建立注氮、二氧化碳系统。

5 总结分析

从这次成功灭火的经验可以看出，煤炭自燃是可控可制的。针对21510综采工作面防灭火过程中采用的措施，喷洒阻化剂，注水等措施由于原小煤矿老巷及煤层倾角及浮煤的影响对治理采空区煤炭自燃发火效果一般，工作面加快回采速度，提高回采率，减少采空区漏风，减少采空区遗煤，以最快的速度封闭火区，调整通风系统，采用均压法控制压差，再辅以喷洒阻化剂，注浆等综合防灭火措施一起使用才能将自燃发火降到最低。

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