趙各莊礦13西1石門區域防治自燃發火技術的研究

摘 要：針對趙各莊礦13西1石門區域3137東面由于生產銜接東三面回采之前沒有預留時間對東二面進行灌漿工作，利用構建復合密閉、調節采空區壓力、控制灌漿量的方法，可在東三面回采期間有效預防東二面發生自燃發火事故。

關鍵詞：灌漿；復合密閉；均壓防滅火

1概況

3137東二面位于13西1石門區域，隸屬12煤層，最短自燃發貨期為6個月。3137東二面回風道以上為3137東一面，已于2012年4月份會采完畢，以上為3137東二面運輸道一下為3137東三面，計劃在6月底進行回采。該工作面采用走向長壁機械化放頂煤采煤法，于2013年開始回采至2014年5月回采完畢。

2 發火隱患分析

3137東二面采用綜放采煤工藝，造成采空區遺留煤較多。3137東二面位于東一面與東三面之間漏風通道較多，且東三面安裝期間在東二面運輸道與東三面回風道設置了一個切眼增加了與東二面采空區連通巷道，加快了東二面采空區氧化自自燃速度。由于趙各莊礦生產銜接緊張，計劃在東二面回采完畢之后對東三面進行安裝并投入回采，介此3137東二面采后封閉后沒有預留采后時間進行正常灌漿，構成了較大的采空區發火隱患。

3 綜合治理措施

3.1 構建復合密閉

3137東二面收尾工作結束后，在東二面工作面回風道、3139泄水巷上口及3137東三面回風道以上泄水巷構建密閉。密閉采用木垛密閉與磚混密閉組成的復合密閉，密閉自內向外在巷道內構建木段密閉和磚混密閉，兩道密閉間隔500mm，密閉厚度500mm，密閉之間空間及上頂用羅克休充填。

由于3137東三面在安裝期間在3137東二面和東三面設置了聯絡巷，對該聯絡巷進行充填作業。在聯絡巷下部用裝滿粉煤的麻袋碼放，在碼放麻袋時麻袋相挨碼放，保證每層碼放最大數量的麻袋且每層交替麻袋方向碼放。之后用煤矸進行充填，煤矸充填達到距上口3m位置時用發泡水泥進行充填。

3.2 均壓防滅火

如果采用傳統的通風設施構建方法在3137東三面回風道構建風門，則導致3137東三面回風道以上泄水巷密閉處在正壓（所謂正壓或負壓針對于3137東二面采空區而言）區域，3137東二面回風道及泄水巷上口密閉處于負壓區域。采空區間壓差所經巷道及構建的風門能量損失之和，由于密閉條件所限，密閉存在漏風為東二面采空區提供大量氧氣，隨著煤層自然的加劇，在火風壓的作用下漏風逐漸增大，對防滅火工作造成巨大的困難。因此，將風門構建地點設置在3137東三面回風道以下，這樣一來采空區間壓差降低為所經巷道能量損失。同時由于趙各莊礦采深太深，巷道承受壓力大容易變形造成3137東三面區域回風上山巷道斷面小，在采后封閉之后，對回風巷道進行擴修，最大限度降低東二面采空區兩側壓差，以減小采空區漏風降低發火隱患。

3.3 限量灌漿

為了防止3137東二面在東三面回采期間發生自燃發火事故，對3137東二面回風道、3137東二面停采線及3139泄水巷進行限量灌漿。灌漿時間定在礦集中大休期間，每天每班灌漿量不得超過40m3。為了及時排出灌漿后采空區及密閉出水，在3137東三面回風道最低點打兩個2寸泄水巷鉆孔，并配備排水泵且將排水管路延伸至13水平排水系統，保證及時將積水排出。

3.4 監測監控

在3137東二面回風道密閉及3137泄水巷上口密閉外設置CO氣體監測探頭。并每周對這兩個密閉內氣體取樣進行化驗，并用紅外線熱成像儀進行溫度測定，每月同時將化驗結果和密閉紅外線照片進行整理制圖，對該區域防火工作進行分析研究。若發現CO氣體持續增大或溫度持續上升等異常情況，則停止3137東三面回采工作，對該區域進行正常灌漿處理。

4 結論與體會

13西1石門區域自2004年開始投入生產，區域內巷道復雜，采空區漏風通道多。自3137東一面收尾之后，該區域層出現3137采空區CO逐漸增大，東一面回風道密閉溫度持續上升等發火征兆，對東一面進行了灌漿工作。由于趙各莊礦銜接緊張，在沒有預留灌漿時間的情況下，對3137東三面進行回采作業，更一步加劇了該區域發火危險，趙各莊礦為瓦斯突出礦井采空區自燃極易引發瓦斯爆炸事故。因此采用采后構建復合密閉，調節采空區壓差，限量灌漿及監測監控等防火措施并舉的方法保證3137東三面回采期間的安全。保障了工作面順利回采，滿足了安全生產的需要。

作者簡介：

王海明，男，1986年出生，黑龍江省哈爾濱市依蘭縣人，2010年畢業于黑龍江科技學院，唐山開灤趙各莊礦業有限公司通風區技術區長，助理工程師。