浅谈自燃煤层开采工作面综合防灭火措施

杨雄

摘要：根据杉木树煤矿煤层发火严重性，以及矿井防灭火需要，必须采取有效措施，才能有效控制矿井自燃发火威胁。杉木树煤矿B3+4煤层属于自燃煤层，也是该矿主采煤层，且采煤工作面采取U型通风方式，如何通过综合治理措施，控制发火威胁，大大提高该矿灾害治理水平，是当前形势下最重要的技术任务。以杉木树煤矿S3012采煤工作面为试验点，对于采煤工作面发火治理，采用系统管理、采场管理、预防性注浆、预防性注氮、洒浆等综合治理措施，达到了预期的防灭效果。

关键词：自燃煤层；综合防灭火措施；预防性注氮；预防性洒浆

中图分类号：U27 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0024-01

为了有效控工作面制发火威胁，应采取各种必要的防灭火治理方法进行综合治理，以预防为主，灭火措施辅以保障，提高矿井抗灾能力 [1]。通過采取一系列的防灭火综合治理技术，能有效治理发火矿井自然发火灾害，大大提高矿治灾能力。

1 矿井概况

杉木树煤矿隶属川煤集团芙蓉公司，位于全国第一批50个煤矿安全重点县珙县境内。矿井于1965年开工建设，1972年简易投产，最初设计能力为90万吨/年，后扩能为150万吨/年矿井核定生产能力120万吨/年。.杉木树煤矿属煤与瓦斯突出矿井；，目前主采宣威组第二段B3+4煤层。矿井通风方式为分区抽出式，采煤工作面采用“U”型通风方式，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。主采层煤的自燃倾向性为容易自燃，保护层煤的自燃倾向性为不易自燃；水文地质条件复杂；水患危险性级别划分为Ⅱ级。

2 矿井自燃发火综合防治措施

结合本工作面基本情况，采取合适的一系列防灭火措施，有效控制煤层自燃发火。

2.1 漏风管理

2.1.1 “U”型通风方式特点。“U”型通风系统进入工作面的风流分为两部分，一部分沿工作面流动；另一部分进入采空区，在采空区内部沿一定的流线的方向流动，在工作面的后半部分，进入采空区的分风流逐渐进入工作面并将采空区的瓦斯带入工作面。由此可见，进入采空区的部分风流与采空区气流交换后逐渐回入工作面至上隅角，一部分进入采空区尾部。根据工作面回风隅角观察发现，工作面回风隅角靠近煤柱煤壁及采空区侧风流较弱，速度较低，形成局部涡流，回风隅角瓦斯不易进入主要回风流中。可见回风隅角是最主要在漏风通道。所以根据以上特点，及从系统管理上采取有针对在措施。

2.1.2 施工悬空密闭。回采期间每推进5.0米，在进、回风隅角各施工一道悬空密闭；回采期间对工作面上下出口各30米段悬挂两层风障，接顶接底，有效减少采空区漏风半径。悬空密闭施工要求：倾斜长度不小于5000mm，厚度不得小于1000mm，并接顶牢实。

2.1.3 有效控制工作面配风。通过采取控制工作面配风量，能有效的减少工作面漏风进入采空区。在回采后期，有效稀释瓦斯在情况下，工作面培风控制在800立方每分钟。

2.1.4 回采过程中机巷超前。在工作面回采过程中，控制性的机巷超前推进，通过这种方式，能有效的减小漏风。

2.1.5 底板道钻孔封堵。工作面回采前对S30+54m底板道的报废抽采钻孔进行封堵，防止空气通过报废钻孔进入采空区。

2.1.6 相连密闭堵漏。对于和采空区相连的密闭，要进行日常性的检查，发现漏气及时处理。

2.2 采场管理

2.2.1 必须保证正规循环作业，加快推进度，根据经验，采煤工作面月推进度大于60米的情况下，发火风险小。

2.2.2 工作面煤层赋存正常情况下，严禁留顶煤回采。。

2.2.3 严禁出现浮煤堆积。

2.3 预防性注氮

2.3.1 注氮机系统。从地面经+S22+250m石门→S30人行上山→S30+116m石门→30+116m→175m提升上山+133m联巷→S3012机巷→S3012切眼下口以西100m处。

2.3.2 回采期间在采空区埋管进行注氮，通过置换，让采空区保持高氮低氧的状态，使其不具备发火条件。

2.4 预防性洒浆

对工作面上、下端头10米至20米段、单体支柱间及其它可能存在有浮煤的地点，洒厚度不低于20毫米的水泥浆。洒浆前，必须保证工作面浮煤回收干净，方可洒浆。洒浆时，必须预先用水将水泥制作成水泥浆，禁止洒干水泥。加强日常洒浆的管理与监督考核。

2.5 防灭火检查

2.5.1 取样化验。每隔一天对回风隅角气体取样送化验室化验。一旦发现回风隅角或回风流中出现CO，立即研究处理方案。

2.5.2 全方位检查要求。在工作面进、回风隅角进行埋管，埋管采用Φ20mm的PVC管，埋管内套入Φ6mm的塑料软管，埋管和塑料软管随工作面的推进整体向外延伸。每班现场进行温度及气体情况进行检查，每班检查次数不少于3次；每周不少于三次进行取样化验工作。管理人员使用红外线测温仪及气体检测仪随时检查，发现高温点立即汇报处理。管理人员每周不少于两次对该区域巷道进行全面防火检查。

3 结论

3.1 通过在杉木树煤矿S3012工作面的试验证明，通过采取一系列的综合治理措施，能有效控制工作面发火。

3.2 结合杉木树煤矿煤层发火情况及开采条件，形成了一套安全科学的防灭火综合治理技术。

3.3 预防为上上之策，灭火为无赖之举。通过科学的预防，精细的管理，有效的措施，能很好的控制工作面发火威胁。

参考文献

[1]周心权.煤矿采空区自燃防治和应急处置能力提高的建议[J].煤炭科学技术，2013