矿井综合防灭火管理工作中存在的问题及对策

2020-12-02孙磊

煤 2020年5期

孙磊

(大同煤矿集团马道头煤业有限责任公司，山西大同 037100)

近些年来矿井火灾大小事故频发，反映出防灭火工作面一直是煤矿的工作难点，特别是厚煤层开采引出的防灭火问题更为突出。《煤矿安全规程》规定厚煤层综采工作面煤炭回收率不得低于93%，但在生产实际中，受地质条件及回采工艺制约，采用综放开采的厚及特厚煤层工作面煤炭回收率往往低于90%，有超过10%的煤炭遗留在采空区内无法回收，而且综放开采所形成的采场空间更大，采空区漏风通道多更难控制，而采空区遗煤又多呈松散堆积状态，这些条件形成了煤炭自然发火的温床，给煤矿的防灭火工作造成较大的困难和压力。本文以某大型煤企为研究对象，总结了该企业16座采用综放开采的矿井近年来在防灭火管理工作中存在的典型问题，并提出了解决方案，以供其他同类型矿井参考。

1 存在的典型问题

1) 矿井煤层自然发火倾向性鉴定报告过期、未做自然发火标志性气体和临界值测定，造成不能准确认识所开采煤层的自然发火特性，导致采取的防火措施没有针对性。

2) 工作面在特殊时期推进缓慢，给采空区遗煤氧化蓄热提供了有利条件，形成严重的自然发火隐患，特殊时期包括：工作面过地质构造、设备故障更换、末采铺网支护等期间。

3) 矿井注氮系统日常管理不到位，如制氮机输出氮气浓度不达标，低于97%的要求，注氮管路系统不健全造成系统不能充分发挥作用等。部分资源整合矿井还存在注氮系统建设工作进展缓慢，对矿井防火工作形成很大压力。

4) 矿井对新型高分子材料应用广泛但缺乏管控，该问题属于新型问题，一直以来不受关注，直至2019年山东梁宝寺煤矿3306胶带巷掘进过断层期间采用高分子材料对高冒区充填后引发自燃，造成掘进工作面11人被困的事故，才引起关注。该事故暴露出在高分子材料使用过程中管控不到位，缺乏诸如测量灌注点温度、规范材料配比、预防煤体蓄热等措施。

5) 矿井通风技术管理人员观念陈旧，缺乏对新型防灭火技术的学习与应用，对均压通风技术依赖性太强，试图依靠均压系统解决所有影响工作面回采的外部不利因素。

6) 矿井防灭火措施的实际配备情况与矿井设计要求的不符，如某矿防灭火设计要求采用3种综合防灭火治理措施，而实际上只采用注氮一种防灭火措施。

2 解决对策

针对以上防灭火管理存在的典型问题，本文提出“技术先行、系统健全、管控到位、防范有效”的管控思路，以求实现工作面“零自燃”目标[1-2]。

2.1 技术先行

技术先行，就是要做到“工作有技术依据、实施有技术方案、难题有技术研究”。矿井必须对所开采煤层的自然发火倾向性、自然发火标志性气体及临界值进行鉴定，使防灭火工作能做到心中有数、有的放矢。根据矿井自身实际情况，科学合理制定采煤工作面“一面一策”专项防火技术措施，不能只寄希望于一种措施，也不能面面俱到但毫无重点，必须要做到措施合理有效、针对性强、可操作，同时还要加强研发，例如试验用地面钻井抽放替代均压系统，以规避均压系统的缺陷。

2.2 系统健全

系统健全，就是要求各回采工作面在开采前，防灭火系统必须按设计要求安装到位，并具备运行条件，常见的防灭火系统有：注氮、喷洒阻化剂、黄泥灌浆、束管监测等。对系统不健全、不具备运行条件的综采工作面，一律不予准入验收。注氮系统做为综放工作面主要的防灭火系统，要做到“工艺科学、参数合理”，尤其要充分考虑回采工作面不同时期、不同条件下的注氮工艺。注氮过程中要严格依据采空区内“三带”分布参数，实行迈步式注氮。对于部分资源整合矿井注氮系统不能满足生产需要的，应对其进行升级改造，加快完善注氮系统，否则严禁其生产。

2.3 管控到位

管控到位，就是要求做到制度执行到位、现场管理到位。首先要建立健全矿井防灭火管理制度，例如制定《矿井注氮系统防灭火管理办法》、《综放工作面特殊生产时期防灭火管理办法》、《综放工作面封闭管理办法》等，并能严格执行。在现场管理上，一是要加强制氮设备的管理，提升设备检修维护质量，确保制氮设备运行可靠，氮气浓度达标；二是强化自然发火预测预报制度的执行，特别是对采煤工作面、采空区密闭、火区、高冒区等地点实施气体取样化验分析和日常人工观测，做到异常情况及时发现、及时处理；三是要加强隐蔽致灾因素的管控，坚持“先治理后开采”的原则，对可能发热或存在火灾隐患的区域，必须实施预防性灌浆、井下堵漏和地面裂隙充填等措施。

2.4 防范有效

防范有效，就是要坚持目标导向、效果导向，确保各项措施取得实效。在此重点强调关于高分子材料的使用问题，目前煤矿常用的高分子材料有：罗克休、马丽散、聚氨酯、瑞克、瑞米、固安特等。由于部分高分子材料在防火性能上的不可靠，例如聚氨酯，所以矿井在使用聚氨酯类材料时要慎重。在使用高分子材料时一定要经常观测灌注点温度、规范材料配比、预防煤体蓄热等，做好防范措施。