容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术

李旦　孙成磊　赵宝相

摘 要：针对上海庙矿业公司新上海一号煤矿114151工作面的煤层自然发火期为51天，存在自燃隐患，新上海一号煤矿114151工作面推进长度2040m、回撤用稳车等设备的安装与回撤，在回撤期间通过使用敷设自带风筒布的聚酯纤维来隔绝空气，注氮阻燃等一系列综合防灭火措施，来保证工作面回撤的顺利、安全。

关键词：易自燃煤层;综放工作面;工作面回撤;防灭火技术;煤炭自燃

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.048

1 工程概况

114151工作面属于114采区，所采煤层为侏罗系延安组十五煤。地面标高+1314.6m，工作面标高+817.6～+903.8。114151工作面位于114采区胶带上山南侧，工作面东侧为未开采的115151工作面，南侧为Z8钻孔保护煤柱，西侧为未开采的114153工作面，北侧为工业广场保护煤柱。114151工作面上部和下部没有已采或待采的巷道和工作面经过。114151工作面推进长度2040m，倾斜长度202.5m，工作面面积409252㎡。

2 回撤运输方案

工作面及下顺回撤设备均使用单轨吊运输，斜巷提升使用30T稳车进行轨道运输，工作面造条件时施工单轨吊梁，单轨吊运输支架最低通过高度为单轨吊梁梁下2.8m，如果高度不够的情况下需起底处理或调整单轨吊梁。

3 回撤期间关键防灭火技术

（1）敷设自带风筒布的聚酯纤维网。工作面造条件时，一是使用自带风筒布的聚酯纤维网敷于架后，隔绝空气进入采空区。二是回撤单位在上、下端头每隔5m用矸石袋构筑厚度为2m的密闭墙，杜绝采空区漏风。

（2）采空区注氮。通过预埋的注氮管路自下端头向工作面老空区注氮气。1）由通防工区在工作面造条件之前，预先在下端头埋设φ89mm长度为36m的钢管。加工钢管时，在末端5m范围内打眼并以五花样式布置。2）在工作面造条件完成后，通防工区对上下两端头注罗克休进行封堵，并分别向工作面延伸封堵10架。3）注氮机压力不得超过0.6MPa，注入的氮气浓度不小于97%。4）通防工区负责注氮管路的埋设、制氮机的操作和日常维护检查。发现问题，停机处理。

（3）喷洒阻化剂。1）停采时对工作面浮煤全面喷洒阻化剂（氯化镁）。2）回撤完每一台液压支架后，立即在工作面回撤通道揭露的煤体上喷洒阻化剂，防止揭露的煤体氧化自燃，直至回撤结束。

（4）罗克休封堵。1）准备φ10mm、φ25mm钢编胶管（每根20m）各10根、截门、直通及U型卡若干，风钻、钻杆、钎子、钻头等工具。2）加工足够数量注浆管，规格为φ15×2000mm，注浆管要进行车丝，其中A型管（两头车丝）与B型管（一头车丝）的数量比为3：1，B型管另一端预留若干小孔，方便浆液向四周扩散。注浆管之间通过φ15mm管箍连接。3）准备注浆泵2台、罗克休50吨及其配套的工具提前运输到位。4）在架前通道内敷设一路φ25mm钢编胶管，接入压风，每20m安装一个截门。5）对高温点注浆处进行钻孔，钻孔设计：①从架前顶梁上方向架后采空区方向打6-10m不等的钻孔，水平方向呈扇形布置，必须保证钻孔深入采空区超过2m。②从架间空隙向采空区打眼，钻孔深入采空区超过2m，钻孔竖直方向呈扇形布置。③当回撤期间发现高温点或CO浓度异常时，及时分析，采取注罗克休进行封堵灭火。6）注浆时，注浆操作必须由熟练工执行，现场配备2名职工负责拌料，保证注浆施工持续有效进行。

注浆钻孔设计图。

（5）防灭火预测预报。1）建立防灭火监测小组。通防科科长任组长，下设4名防火监测员。当监测小组成员休班或有事时工区及时安排人员接替工作，监测小组成员按照防火监测制度，做好114151工作面及井下各工作地点的有毒有害气体、温度、风量等防火监测工作。2）仪器仪表的配备。防灭火监测小组配备4台光学瓦斯鉴定器，4台瓦斯氧气两用仪，4台一氧化碳便携仪，4台红外线测温仪。準备一定数量的各种气体检测管、双连球等气体监测物品，同时各类仪器按照20%备用，并建立台账。3）束管布置。防火监测小组在114151工作面三角区、架间、下端头和架后每班由气体检测人员进行气体和温度测定。每隔20架预埋束管，每日对观测点的气体、温度进行监测、记录、取样、分析。温度监测结果和气体取样分析结果每日上报分管技术人员，以便发现问题及时采取有效措施。

4 结束语

在容易自燃煤层综合工作面的回撤作业期间，相关的综合灭火技术是保证回撤安全的关键所在，该技术的作用，既要能对于作业面的防火起到作用，同时也要保证一旦发生了煤层自燃的时候，能够迅速高效的用于火灾处理。当然，对于煤层自燃来说，可能导致等因素是多样的，所有的防火技术都要根据实际情况去安排。

参考文献：

[1]白文彪.易自燃厚煤层综采放顶煤综合防灭火技术研究[J].河北煤炭，2011（04）.

[2]郝宇，叶正亮，王长元.超厚煤层综放工作面停采撤架期间防灭火技术研究[J].矿业安全与环保，2009（04）.