容易自燃煤層綜采工作面回撤期間綜合防滅火技術

李旦　孫成磊　趙寶相

摘 要：針對上海廟礦業公司新上海一號煤礦114151工作面的煤層自然發火期為51天，存在自燃隱患，新上海一號煤礦114151工作面推進長度2040m、回撤用穩車等設備的安裝與回撤，在回撤期間通過使用敷設自帶風筒布的聚酯纖維來隔絕空氣，注氮阻燃等一系列綜合防滅火措施，來保證工作面回撤的順利、安全。

關鍵詞：易自燃煤層;綜放工作面;工作面回撤;防滅火技術;煤炭自燃

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.048

1 工程概況

114151工作面屬于114采區，所采煤層為侏羅系延安組十五煤。地面標高+1314.6m，工作面標高+817.6～+903.8。114151工作面位于114采區膠帶上山南側，工作面東側為未開采的115151工作面，南側為Z8鉆孔保護煤柱，西側為未開采的114153工作面，北側為工業廣場保護煤柱。114151工作面上部和下部沒有已采或待采的巷道和工作面經過。114151工作面推進長度2040m，傾斜長度202.5m，工作面面積409252㎡。

2 回撤運輸方案

工作面及下順回撤設備均使用單軌吊運輸，斜巷提升使用30T穩車進行軌道運輸，工作面造條件時施工單軌吊梁，單軌吊運輸支架最低通過高度為單軌吊梁梁下2.8m，如果高度不夠的情況下需起底處理或調整單軌吊梁。

3 回撤期間關鍵防滅火技術

（1）敷設自帶風筒布的聚酯纖維網。工作面造條件時，一是使用自帶風筒布的聚酯纖維網敷于架后，隔絕空氣進入采空區。二是回撤單位在上、下端頭每隔5m用矸石袋構筑厚度為2m的密閉墻，杜絕采空區漏風。

（2）采空區注氮。通過預埋的注氮管路自下端頭向工作面老空區注氮氣。1）由通防工區在工作面造條件之前，預先在下端頭埋設φ89mm長度為36m的鋼管。加工鋼管時，在末端5m范圍內打眼并以五花樣式布置。2）在工作面造條件完成后，通防工區對上下兩端頭注羅克休進行封堵，并分別向工作面延伸封堵10架。3）注氮機壓力不得超過0.6MPa，注入的氮氣濃度不小于97%。4）通防工區負責注氮管路的埋設、制氮機的操作和日常維護檢查。發現問題，停機處理。

（3）噴灑阻化劑。1）停采時對工作面浮煤全面噴灑阻化劑（氯化鎂）。2）回撤完每一臺液壓支架后，立即在工作面回撤通道揭露的煤體上噴灑阻化劑，防止揭露的煤體氧化自燃，直至回撤結束。

（4）羅克休封堵。1）準備φ10mm、φ25mm鋼編膠管（每根20m）各10根、截門、直通及U型卡若干，風鉆、鉆桿、釬子、鉆頭等工具。2）加工足夠數量注漿管，規格為φ15×2000mm，注漿管要進行車絲，其中A型管（兩頭車絲）與B型管（一頭車絲）的數量比為3：1，B型管另一端預留若干小孔，方便漿液向四周擴散。注漿管之間通過φ15mm管箍連接。3）準備注漿泵2臺、羅克休50噸及其配套的工具提前運輸到位。4）在架前通道內敷設一路φ25mm鋼編膠管，接入壓風，每20m安裝一個截門。5）對高溫點注漿處進行鉆孔，鉆孔設計：①從架前頂梁上方向架后采空區方向打6-10m不等的鉆孔，水平方向呈扇形布置，必須保證鉆孔深入采空區超過2m。②從架間空隙向采空區打眼，鉆孔深入采空區超過2m，鉆孔豎直方向呈扇形布置。③當回撤期間發現高溫點或CO濃度異常時，及時分析，采取注羅克休進行封堵滅火。6）注漿時，注漿操作必須由熟練工執行，現場配備2名職工負責拌料，保證注漿施工持續有效進行。

注漿鉆孔設計圖。

（5）防滅火預測預報。1）建立防滅火監測小組。通防科科長任組長，下設4名防火監測員。當監測小組成員休班或有事時工區及時安排人員接替工作，監測小組成員按照防火監測制度，做好114151工作面及井下各工作地點的有毒有害氣體、溫度、風量等防火監測工作。2）儀器儀表的配備。防滅火監測小組配備4臺光學瓦斯鑒定器，4臺瓦斯氧氣兩用儀，4臺一氧化碳便攜儀，4臺紅外線測溫儀。準備一定數量的各種氣體檢測管、雙連球等氣體監測物品，同時各類儀器按照20%備用，并建立臺賬。3）束管布置。防火監測小組在114151工作面三角區、架間、下端頭和架后每班由氣體檢測人員進行氣體和溫度測定。每隔20架預埋束管，每日對觀測點的氣體、溫度進行監測、記錄、取樣、分析。溫度監測結果和氣體取樣分析結果每日上報分管技術人員，以便發現問題及時采取有效措施。

4 結束語

在容易自燃煤層綜合工作面的回撤作業期間，相關的綜合滅火技術是保證回撤安全的關鍵所在，該技術的作用，既要能對于作業面的防火起到作用，同時也要保證一旦發生了煤層自燃的時候，能夠迅速高效的用于火災處理。當然，對于煤層自燃來說，可能導致等因素是多樣的，所有的防火技術都要根據實際情況去安排。

參考文獻：

[1]白文彪.易自燃厚煤層綜采放頂煤綜合防滅火技術研究[J].河北煤炭，2011（04）.

[2]郝宇，葉正亮，王長元.超厚煤層綜放工作面停采撤架期間防滅火技術研究[J].礦業安全與環保，2009（04）.