易自燃煤層綜放工作面自然發(fā)火防治

易自燃煤層綜放工作面自然發(fā)火防治張浩，王憲付，高成黨（沈陽(yáng)煤業(yè)集團(tuán)公司清水煤礦）摘要：易自燃煤層綜采放頂煤工作面防火問(wèn)題一直是制約沈北礦區(qū)采煤主工藝改革的瓶頸。沈陽(yáng)煤業(yè)（集團(tuán)）公司在清水煤礦進(jìn)行綜采放頂煤實(shí)驗(yàn)以來(lái)，通過(guò)采取綜合防火措施取得成功。文章中介紹了工作面在各個(gè)階段，不同時(shí)期復(fù)雜地質(zhì)條件下采取的有針對(duì)性的防火措施。關(guān)鍵詞：易自燃煤層；綜放面；自然發(fā)火防治一概況清水煤礦隸屬于沈陽(yáng)煤業(yè)集團(tuán)公司，煤層為中厚煤層，煤質(zhì)為老年褐煤，屬于瓦斯礦區(qū)，2009年鑒定結(jié)果為相對(duì)瓦斯涌出量7.78m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量17.42m3/min，煤塵具有強(qiáng)暴性，爆炸指數(shù)44.32%,煤層傾向?yàn)镮類極易自燃煤層，發(fā)火期1?3個(gè)月，最短24天。礦井通風(fēng)方式為中央邊界抽出式,3個(gè)斜井入風(fēng),1個(gè)豎井回風(fēng),回風(fēng)井安有2臺(tái)BD-II-8-No25型主通風(fēng)機(jī)，礦井總?cè)腼L(fēng)量4800m3/min。礦井具有完善的防火灌漿系統(tǒng)、束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、防火注氮系統(tǒng)、防塵灑水系統(tǒng)。掘進(jìn)過(guò)程中及開(kāi)切眼安裝期間防火措施（一）掘進(jìn)過(guò)程中防火措施兩順掘進(jìn)期間采用錨網(wǎng)、錨索、噴漿聯(lián)合支護(hù)方式，噴漿的目的主要是隔絕空氣與煤體的接觸，降低煤炭氧化速度。對(duì)巷道掘進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的高頂，進(jìn)行預(yù)埋鐵管注白泥充填料等，當(dāng)順槽掘進(jìn)完成后，受壓力影響，巷道會(huì)出現(xiàn)裂縫，噴漿脫落等現(xiàn)象，這時(shí)及時(shí)重新打孔，補(bǔ)注白泥充填材料等。（二）開(kāi)切眼安裝期間防火措施開(kāi)切眼施工采用對(duì)巷道底板錨網(wǎng)、錨索噴漿聯(lián)合支護(hù)。及時(shí)灑阻化劑白泥漿進(jìn)行處理。對(duì)頂板離層、漏頂?shù)攸c(diǎn)及時(shí)打眼將頂板空間及裂隙充填白泥。支護(hù)安裝完成后在架后埋設(shè)4組束管探頭，監(jiān)測(cè)采空區(qū)“三帶”，便于根據(jù)煤層自然發(fā)火期確定最低月開(kāi)采進(jìn)度。（附：束管示意圖）開(kāi)采過(guò)程中防火措施一）回采期間自燃隱患分析1、工作面回采初期，由于推進(jìn)度較慢，月推進(jìn)長(zhǎng)度只有40米左右，且采空區(qū)遺留煤炭，尤其是切眼附近的煤體暴露氧化時(shí)間長(zhǎng)，開(kāi)采后不易跨落，附近煤體的供氧條件相對(duì)較好，容易形成較大自燃隱患。2、工作面回采經(jīng)過(guò)斷層附近時(shí)，煤層及其頂板松軟破碎，斷層處煤體受地質(zhì)構(gòu)造作用非常破碎，且表面活性結(jié)構(gòu)增多，浮煤丟入采空區(qū)后，比其它區(qū)域浮煤的自燃危險(xiǎn)性大。工作面過(guò)斷層時(shí)，受斷層落差影響，頂煤不能夠全部放出，使采空區(qū)遺煤增多，而且過(guò)斷層時(shí)推進(jìn)速度慢，采空區(qū)供氧充分，使斷層附近容易發(fā)生自燃隱患。3、由于綜放面超前壓力影響，頂煤在回采前已破碎，破碎區(qū)受到較長(zhǎng)時(shí)間的氧化升溫，巷道、端頭支架及過(guò)渡支架頂煤不放，采空區(qū)冒落不實(shí)，空洞較大，漏風(fēng)嚴(yán)重，增強(qiáng)了自燃的危險(xiǎn)性。（二）回采期間自然發(fā)火防治措施1、超前預(yù)防措施：（1）首先兩順副幫超前后部運(yùn)輸機(jī)5m擴(kuò)幫，將長(zhǎng)期氧化煤提前清除，開(kāi)幫深度最少lm,直至硬幫為止。（2）上、下口3個(gè)支架始直至2個(gè)順槽副幫的木料、鐵網(wǎng)收凈，將頂板煤放凈。（3）每個(gè)原班對(duì)上、下尾巷放下的煤及時(shí)清凈運(yùn)走,并原班注白泥,將煤炭包裹,防止氧化。（4）距后部運(yùn)輸機(jī)7m,在兩順頂板打鉆至煤層頂板，進(jìn)行預(yù)注高壓水，便于尾巷煤冒落和濕潤(rùn)煤體。（5）每10天對(duì)上、下尾巷進(jìn)行封堵1次,主要是先用瑞米充填后注白泥,防止向空區(qū)漏風(fēng)。（6）下尾巷預(yù)埋注氮管路,不間斷向采空區(qū)注氮?dú)?。?）原班注白泥。（附圖）AA2、安全監(jiān)測(cè)措施：（1）在回風(fēng)順槽內(nèi)，從開(kāi)切眼敷設(shè)1路直徑50mm的鋼管內(nèi)設(shè)3路束管對(duì)采空區(qū)氣體取樣化驗(yàn)分析；（2）利用安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別在工作面回風(fēng)順槽設(shè)置一路監(jiān)測(cè)束管和溫度、瓦斯、CO傳感器，實(shí)現(xiàn)工作面溫度、氣體連續(xù)監(jiān)測(cè)；（3）及時(shí)在工作面支架上部頂煤破碎區(qū)、支架后部采空區(qū)布置測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)工作面支架頂煤和后方浮煤溫度和氣體的變化情況，每天派人對(duì)工作面回風(fēng)隅角、回風(fēng)流和設(shè)置的測(cè)點(diǎn)測(cè)量、取樣。測(cè)量?jī)x器、人員盡量固定，儀器及時(shí)校正，避免出現(xiàn)較大的誤差；（4）要充分利用監(jiān)控系統(tǒng)的co、ch4等傳感器對(duì)回風(fēng)流的有毒有害氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)傳感器加強(qiáng)維護(hù)與調(diào)校，確保監(jiān)控系統(tǒng)靈敏可靠；（5）對(duì)工作面支架頂部以及支架后部地點(diǎn)，及時(shí)利用紅外線測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)溫度變化情況回撤期間防火措施（一）提高回收率。有效方法提高綜放工作面的回收率，特別是頂煤回收率，在減少煤炭資源損失的同時(shí)，為減少了綜放工作面采空區(qū)的遺煤量，從而降低了自燃火災(zāi)發(fā)生的可能性。（二）噴漿堵漏。運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽進(jìn)行封閉噴漿，減少停采線附近兩巷的漏風(fēng)。（三）先注充填材料后注白泥進(jìn)行封堵。對(duì)兩端頭的大量遺煤先注充填材料后注白泥進(jìn)行封堵，防治漏風(fēng)。（四）優(yōu)化組織管理，縮短回撤時(shí)間以回撤工作為重點(diǎn)，保證回撤通路暢通，優(yōu)化回撤工藝和組織管理，提高回撤速度，縮短回撤時(shí)間。（五）降低風(fēng)量。減少漏風(fēng)，綜放工作面推進(jìn)至停采線后，在滿足安全需要的前提下，及時(shí)降低工作面風(fēng)量一般在300~400m3/min左右，以減少采空區(qū)和煤體裂隙漏風(fēng)。（六） 注水降溫。綜放面回撤期間上隅角溫度較高，采用打鉆孔連續(xù)注水的方法降溫。（七） 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。在回撤面設(shè)專職瓦檢員隨時(shí)檢測(cè)CO、CO、CH和O2 4 2濃度、空氣溫度等情況，同時(shí)采用監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行24h監(jiān)測(cè)，對(duì)自然發(fā)火起到了重要作用。結(jié)束語(yǔ)（一）針對(duì)綜放工作面存在的自燃隱患，在回采之前就要進(jìn)行治理，防止隱患點(diǎn)由于回采產(chǎn)生的條件變化演變?yōu)樽匀蓟馂?zāi)，進(jìn)而影響工作面的安全回采。（二）防治綜放工作面自然發(fā)火要突出“預(yù)防為主”的原則，超前考慮，分析可能存在的自燃隱患，從而制定可行可靠的治理措施。（三）使用多種監(jiān)測(cè)手段