特厚煤层综放工作面防灭火技术研究

阮淼

摘 要：陕西陕煤彬长矿业集团胡家河矿井自投产以来已经回采3个特厚煤层综放工作面，结合工作面回采期间采取的综合防灭火技术措施，对防灭火技术进行总结，为类似条件综放工作面回采期间防灭火工作提供了借鉴经验。

关键词：特厚煤层；综放工作面；防灭火

中图分类号：TD75 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0039-02

1 矿井防灭火概况

胡家河矿井位于陕西省咸阳市彬长矿区中北部，行政区划隶属彬县、长武县管辖，矿井设计产能500万t/a，属高瓦斯矿井，现主采4#煤层。根据沈阳研究院对胡家河矿井煤体进行的自燃倾向性鉴定结果，胡家河煤矿4号煤层为Ⅰ类自燃煤层，吸氧量为0.81ml/g，自然发火期为 3-5 个月，最短发火期仅为20d。目前该矿已顺利回采3个特厚煤层综放工作面，均采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤分层开采，回采上分层煤平均厚度13.5m，下分层煤平均厚度10m，平均厚度 23.5m，全部垮落法管理顶板，工作面采用四巷式布置， 即运输顺槽、回风顺槽、泄水巷（灌浆巷）及高位瓦斯抽放巷。

2 回采期间出现的防灭火隐患

胡家河矿回采工作面在回采过程中均阶段性出现过CO浓度上升的情况，尤其在初采初放过程中，CO数据最大升至近200PPm，矿井做了大量防灭火工作，制定多项针对性的措施，最终有效控制了工作面CO浓度上升趋势，解决了工作面防灭火问题。

本文以胡家河矿401101综放工作面回采期间出现的CO浓度异常为例，该工作面出现CO浓度异常情况有两个阶段。第一个阶段是由于401101工作面初采期间20m不放顶煤，大量遗煤留在采空区，高抽巷口与切眼贯通处由于未放煤，裂隙小，导致高抽巷下方采空区煤体蓄热氧化，CO浓度升高。第二阶段是401101工作面过地质构造带，工作面顶板压力大，推进速度慢，月推采进度70多米，煤体松散，导致工作面采空区煤体与氧气接触面积大、接触时间增加，加快煤体氧化速度，采空区CO浓度持续升高。

3 采取的防灭火措施

面对工作面生产过程中出现的防灭火隐患，胡家河矿果断采取了有效多种防灭火措施，不断在摸索中找寻符合矿井实际条件的有效防灭火措施。

（1）确保采煤工作面正常推采，加快推采进度，提高顶煤回收率，在401101采面运、回顺提前施工震动炮，使上下隅角及时垮落。

（2）坚持黄泥灌浆、注三相泡沫、注氮气、束管监测，上下隅角墙体封堵、汽雾阻化、及时封闭泄水巷采空区等常规性防灭火措施。

（3）每月进行一次采面注化学凝胶工作，由工作面向采空区施工长度15-18m、角度15°-25°的钻孔，终孔位置为架后采空区，使用一次性钻杆每5架左右施工一个注凝胶孔，向该孔注凝胶。凝胶进入采空区后在工作面后部形成一条隔离带，能够有效的封堵漏风，起到降温、隔氧的作用。

（4）針对2013年10月18日至11月30日401101工作面初采初放期间CO浓度升高的情况，由于高抽巷里段有150m的下坡，由401101回顺向高抽巷里端坡顶施工钻孔，灌注三项泡沫和黄泥浆，从而达到隔绝氧气、煤体降温的目的。

（5）利用401101泄水巷现有管路进行改造，对采空区防火密闭墙注氮气，保证闭墙内为正压，减少向采空区供氧。

（6）根据401101运回顺的巷道层位，改造巷道内管路，在401101工作面上下隅角埋管，深入采面架后，进行灌注凝胶。

（7）对401101工作面的通风系统进行调整，401101泄水巷由进风调整为回风，401101运顺流经设备列车后的空气部分进入401101泄水巷，减少401101工作面进风温度。通过调整通风系统后，401101工作面的进风温度由原来的26℃降到了现在的23℃，回风温度由原来的28℃降到了现在的26℃。

4 总结

通过采取以上防灭火措施， 成功解决了回采期间采空区CO浓度异常的问题，消除了防灭火隐患，401101高抽巷CO浓度变化趋势如图1所示。在此次处理防灭火隐患过程中，积累了如下经验：

（1）尊重科学，认真负责，结合煤矿科研院校对401101工作面发火指标性气体自燃特性和防灭火“三带”研究，掌握本煤矿自燃发火基本规律。

（2）对瓦斯抽放和防灭火之间的关系要合理调配，要有利于防灭火和瓦斯抽放工作；合理确定高抽巷层位，如高抽巷层位较高时，垮落周期较长，易造成氧化带距离变大，采空区漏风加大。

（3）措施和方案制定后，重在落实，狠抓细节，对既定的方案措施执行到位，严格考核，重奖重罚。掌握每一种防灭火措施的最适宜的时机，在某一方面效果最佳。

（4）煤矿放灭火工作是一个系统工程，需要各部门和各区队协力配合，为煤矿防灭火工作作出应有的贡献。

（5）对标学习其他矿井先进防灭火经验，并结合胡家河矿井自身情况，摸索出一套符合胡家河矿实际的防灭火技术，同时在今后的工作中不断学习和探索。

参考文献：

[1]张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿大出版社，2000.

[2]国家安全生产监督管理局.国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].北京：煤炭工业出版社，2016.

[3]任万兴，王德明.应用三相泡沫技术防治大倾角俯采综放工作面煤炭自燃[J].煤矿安全，2006，37（2）：11-13.

[4]任万兴，王德明.松软巨厚煤层高冒区自然发火原因及其防治技术[J].煤炭科学技术，2007，35（5）：24-27.endprint