四臺礦14號層414盤區上覆采空火區治理技術

汪慶磊

（同煤集團四臺礦掘進三隊，山西 大同 037000）

引言

四臺礦14號層414盤區上覆有上河溝及場西溝煤礦12號層采空區，經探明部分區域曾經發生過煤炭自燃，目前上覆采空區火區范圍不詳。14號層81407工作面為14號層414西盤區首采面，有漏風通道通過上河溝及場西溝煤礦12號層采空區與大斗溝礦聯通，又因大斗溝煤礦正壓通風及地表裂隙漏風影響，導致上覆采空區內的一氧化碳氣體通過頂板裂隙進入工作面，對工作面回采期間防滅火管理及作業人員的安全造成影響。所以必須在414盤區建立一套有針對性的火區治理技術，降低煤層自然發火隱患，確保安全采出凍結煤量。

1 覆采空火區治理技術

1.1 巷道掘進期間防滅火技術

1）在14號層51407巷掘進期間，在巷道890m處頂板破碎區域錨索桿周圍發現CO氣體質量分數為370×10－6。隨后在巷道890，1 200m異常區域施工探頂孔，每天派人對氣體進行取樣化驗，觀察上覆采空區氣體變化情況。通風區在巷道繞道口以里10m處構筑增阻風門，工作面建立了局部均壓通風系統，使用局部通風機供風，通過調整工作面內外壓差，使采空區動態平衡，保證作業人員的安全（見圖1）。

2）同時，安排人員在大斗溝礦與場西溝礦貫通處釋放示蹤氣體SF6，9min后14號層51407巷接收到氣體，確定上覆采空區的聯通關系。

3）礦上積極組織對頂板破碎區域注馬麗散，粘結頂板，隔絕氣體。

圖1 14號51407巷局部均壓通風系統圖

1.2 工作面回采前的防滅火技術

1）為了防止上河溝及場西溝煤礦火區的蔓延，對巷道頂板用紅外測溫儀進行測溫，查找巷道頂板高位區域。

2）根據頂板鉆孔的氣體數據，確定巷道800～900m、1 100～1 200m、拐巷處為異常區域。

3）對14號層81407工作面進行臨時性封閉，觀察封閉空間內的氣體變化情況。

4）414 盤區地面向14號層51407巷860m、1 100m、拐巷17m處施工鉆孔，對上覆12號層采空區進行灌漿，消除上覆采空區自然發火隱患。根據巷道頂板鉆孔的氣體數據和有關地質資料認真分析，決定從414盤區地面向14號層81407工作面上覆12號層采空區施工3個鉆孔，進行地面灌漿，消除上覆采空區自然發火隱患。

1號鉆孔：14號層51407巷862.8m處，孔深267m，1號鉆孔從2013年6月16日開始灌漿。

2號鉆孔：14號層51407巷1 104.4m處，孔深270.5m，2號鉆孔從2013年6月24日開始灌漿。

3號鉆孔：14號層81407二切巷16.77m處，孔深236m，3號鉆孔從2013年7月13日開始灌漿。

2013年11月23 日鉆孔注漿完成，累計黃土量53 880m3。

圖2 14號層414盤區地面灌漿系統示意圖

2 治理技術的創新點

1）巷道掘進期間采用局部均壓通風，保證巷道的正常掘進和作業人員的安全。

2）結合地質資料和現場工作數據，采取了地面灌漿措施，進行防滅火工作。

3）確定12號層煤層自然發火規律及參數，找到四臺礦煤層自然發火的重點區域和采空區漏風規律。3 經濟社會效益

1）通過應用研究，能夠實現414盤區81407工作面的安全回采，共計煤量78萬t。

2）消除414盤區上覆采空區自然發火隱患，保證礦井的高產、穩產。

3）進一步積累火區治理經驗，為礦井今后的防滅火工作起到指導作用。

［1］ 胡志軍，張永明，劉偉.一起采空區火災事故暴露出的問題［J］.中州煤炭，2006（5）：25.

［2］ 劉迪.消防支隊防滅火綜合系統［D］.長春：吉林大學，2005.

［3］ 曾繁平.3＿下01面（北）防滅火處理3［G］∥中國煤炭學會煤礦安全專業委員會2004年學術年會論文集.石家莊：中國煤炭學會選煤專業委員會，2004.