综合防灭火技术在榆家梁煤矿的实践与应用

党梓铭

摘要：榆家梁煤矿52402工作面回采过程中，本煤层采空区将相互联通，漏风规律趋于复杂化，存在自燃的可能性;同时，52402工作面切眼附近地表存在42煤露头火区，可能会出现上覆自燃有害气体漏入井下的现象。因此在工作面回采前，需对工作面情况进行分析，编制工作面防灭火技术方案。

关键词：综采工作面;煤矿;防灭火

1 工作面内因火灾危险因素分析

1.1 火灾隐患及危险源分析

⑴开采煤层自燃倾向性：52煤层为Ⅱ类易自燃煤层，存在自然发火可能性。 ⑵最短自然发火期：最短自然发火期是77天，存在自然发火可能性。⑶遗煤厚度：52402工作面煤层厚度3.1～4.45m，平均厚度3.6m，设计采高3.4m，两道设计高度3.3m，切眼设计高度3.6m，“两道两线”遗煤较少。⑷推进速度：52402工作面设计月推进度约310m，17年2月月推进度295米，合理较快的推进速度可减少两巷维护量，确保将采空区氧化带在发火期内移至窒息带，有利于防止采空区浮煤自然发火。⑸存在上覆煤層采空区：①52402切眼245m向北上部层间距59-63m有43煤43309综采面采空塌陷区，垂直方向上43309切眼距52402切眼300m，42209切眼距52402切眼1000m，52402切眼以内300m范围内上覆42、43煤层为未受采动影响的实体煤，52402工作面回采初期不会受重复采动影响。②52402工作面上覆有43309综采采空区，老空区局部低洼区域可能有积水。工作面回采前提前采取疏放水工作，52402运输顺槽施工了24个钻孔疏放上覆42煤、43煤采空区积水，水气置换条件下，上覆采空区存在遗煤自燃的危险性。⑹工作面上部存在42煤露头火区：52402综采工作面的上部为42煤露头煤自燃着火区，着火区上方松散岩厚度32米，着火点下距43煤为15米，距52煤为76米。着火点有两个，其中一个在52402切眼以内距切眼51米，影响生产，另外一个在切眼以外距切眼123.5米，不影响生产。52402回采过程中，采空区存在与上覆露头火区形成沟通裂隙的可能性。⑺采空区漏风：孤岛工作面沿空掘巷，柔模砼墙墙体在矿压作用下易压裂，本采空区与相邻采空区连成一片，形成复杂的多源多汇漏风通道，加剧采空区遗煤二次氧化。⑻顶底板岩性：52402工作面直接顶板为砂质泥岩，厚度在1.1～1.3m，易裂，冒落性好，随着工作面的推进顶板能够较及时的垮入采空区，在一定程度上起到封堵漏风的作用。

1.2 内因火灾因素分析

通过52402工作面内因火灾因素分析得出：按设计的推进度回采，52402工作面正常回采过程中采空区煤自燃的可能性较低，危险程度可控;52402综采工作面属于沿空掘巷孤岛工作面，柔模砼墙漏风严重，回采过程中相邻采空区漏风较大，可能造成相邻采空区发生自燃影响本工作面。

2 防灭火措施

2.1 采空区注氮防灭火

2.1.1 上层采空区注氮

1）52402工作面进行回采前，对上覆42煤、43煤采空区进行疏放水后，为防止疏放水期间大量水气置换造成向采空区持续供氧使得遗煤氧化自燃，当42煤、43煤采空区O2浓度大于7%时，利用52402两顺槽的探放水钻孔或施工钻孔向42煤、43煤采空区实施预防性注氮措施。

2）52402工作面正常回采时，当42煤、43煤采空区O2浓度大于7%，利用52402工作面两顺槽的探放水钻孔或施工钻孔向上覆采空区注氮。

2.1.2 本工作面采空区注氮

当采空区O2浓度低于7%时，可不进行注氮，当采空区O2浓度高于7%时，采取注氮措施。根据以往注氮灭火经验，原则上最初的注氮强度要大，然后逐渐降低注氮强度。若采用开放式注氮方式，则灭火注氮量需求更大。详细注氮工艺如下：

注氮位置应根据采空区自燃“三带”和漏风区域选择，在工作面的进风侧采空区埋设一趟注氮管路，在距离进风隅角100米位置处分为两支：一根接入采空区，另一根接至进风隅角位置，随着工作面不断推进。两支管路每隔60米断开一次，采用迈步式轮流对采空区进行注氮。

当注氮口进入氧化带后开始注氮，当工作面推过氧化带宽度后，埋设第二根注氮管，当第二个注氮口进入氧化带后，第一根注氮管已进入窒息带，断开第一根注氮管，第二根注氮管开始注氮，依次循环。

注氮时，氮气释放口应高于底板300mm以上，90°弯拐向采空区，与工作面保持平行;一般情况下，为防止注氮管口被砸或堵塞，尽量用石块或木垛等加以保护，氮气释放口端打花眼，用铁丝网包裹。

2.2 采空区堵漏防灭火

（1）52402工作面开采前，安排专人全面排查52402工作面地表的塌陷漏风情况，并及时回填，杜绝地表漏风。（2）定期对裂隙进行排查，重点对“两道两线”采动裂隙“O”形圈区域进行排查，及时回填地表裂隙，保证回填质量，减少地表与采空区之间漏风通道，避免地表向采空区漏风。地表裂隙随采随填，回填进度不得滞后工作面回采100m。由于采动后地表裂隙不稳定时间较长，需定期对已回填的裂隙进行勘查再回填。（3）地表巡检时，携带便携检测仪，发现地表有裂缝或局部塌陷点时用便携仪检测漏风中气体是否含有煤自燃的标志性气体。（4）工作面上下端头封堵，在工作面上下端头垒丝袋闭，其方法为：用丝袋装满珍珠岩，在工作面上下端头砌丝袋闭，可随工作面推井同时向前移动，严密地封堵采空区进、回侧。设置丝袋闭时下部宽度不得小于1.5m，丝袋闭必须与巷道上帮和顶板接实接严，减少漏风。（5）加强对柔模砼墙漏风的管理，首先采取对柔模砼墙堵漏，在砼墙与顶板的缝隙和每两道柔模之间的缝隙处用黄土和水泥进行填堵，然后再进行喷浆，为了使喷浆皮不易脱落，喷浆前在顶板和砼墙接茬处再挂一片钢筋网，确保喷浆效果。（6）加强密闭的施工质量，严格按设计施工，对密闭及周围巷道围岩进行全面喷浆堵漏，防止漏风，同时还要监测密闭漏风情况，定期进行压差测定工作。

2.3 均压防灭火

（1）52402进风顺槽、回风顺槽设专职瓦斯检查员，密切注意采空区瓦斯的涌出动态，并加强风门、调节风窗的检查管理。（2）严禁同时打开两道风门。（3）局部通风机采用双风机双电源并且能够自动倒台，避免巷道停风，导致压力不平衡，造成采空区瓦斯大量涌出。（4）加强局部通风管理，风筒吊挂要平直，接头均要采用双反压边，无漏风，无破口。（5）通风队干部要现场跟班检查督促各项制度措施的落实，严把安全关。（6）局部瓦斯积聚应及时采用风管加三通导风吹散，消除不安全隐患。（7）按规定安设瓦斯监测报警断电装置，实行风电、瓦斯电闭锁。（8）加强机电设备管理，确保双回路安全供电，消灭失爆，确保完好。

3 结语

本文结合自己的实际工作经验简单分析防灭火技术方案，希望对相关工作者能够提升帮助。

参考文献：

[1]王伟.综采面综合防灭火技术应用与实践[J].中国化工贸易，2019，（11）.

（作者单位：煤矿安全技术国家重点实验室煤科集团沈阳研究院有限公司）