晉牛煤礦采空區自然發火的防治

豆兵利

(山西晉煤集團臨汾晉牛煤礦投資有限責任公司)

煤炭是我國的主要能源，煤炭產業的安全發展與我國的能源安全和經濟發展關系緊密，礦井火災是煤礦的主要災害之一，其中又以煤自然發火最為嚴重。煤炭自然發火主要發生在采空區等浮煤容易堆積的地點，這些地點隱蔽性好，有充足的氧氣，熱量容易得到積聚，不易察覺［1］。因此，研究和分析回采面采空區遺煤、漏風、氣體成分、溫度等參數變化，并采取經濟有效的防滅火措施，提前預防煤自然發火，是礦井防滅火工作的重要內容［2-5］。

1 礦井概況

山西晉煤集團臨汾晉牛煤礦投資有限責任公司由6個煤礦重組而成，設計年產量為90萬t/a，可采煤層為2#、9#+10#+11#煤層。2#煤層大部分已于整合前開采，煤層厚度平均為1.10 m，距9#+10#+11#煤層最近79.06 m。9#+10#+11#煤層為礦井主采煤層，厚度4.24 ～7.30 m，平均 5.14 m，煤層頂板為K2石灰巖或泥巖，底板為泥巖、砂質泥巖，為全區穩定可采煤層。9#+10#+11#煤層開采時，最大絕對瓦斯涌出量7.38 m3/min，最大相對瓦斯涌出量3.90 m3/t，為瓦斯礦井。煤塵具有爆炸性，自燃傾向性為Ⅱ類，屬自燃煤層。晉牛煤礦采用中央并列式通風系統，共布置3個井筒，主斜井、副斜井進風，回風立井回風，采用機械抽出式通風方式。為綜采放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。

2 自然發火危險分析

2.1 自燃傾向性

根據資質單位鑒定，晉牛煤礦主采煤層的自燃傾向性屬于Ⅱ類自燃煤層，具體數據見表1。

煤自燃傾向性色譜吸氧鑒定法(GB/T 20104—2006)中分類指標規定，煤樣干燥無灰基揮發分Vdaf＞18%時，Ⅰ類容易自燃煤層吸氧量為Vd＞0.70 mL/g，Ⅱ類自燃煤層吸氧量為 0.40＜Vd≤0.70 mL/g。……