采煤工作過斷層期間防滅火材料史達夫應用效果分析

羅虎 曹明 肖懷

摘 要：本文以祁東煤礦煤礦7135綜采工作面為例，圍繞采煤工作過斷層期間防滅火材料史達夫應用進行了研究和分析，該工作面從斷層附近施工鉆孔向斷層灌注史達夫，利用史達夫制成的漿液對其進行充填覆蓋。結果發現，通過應用史達夫防滅火劑，氣體分析指標良好，取得了很好的應用效果，具有良好的實際價值和應用意義。

關鍵詞：采煤工作過斷層；防火材料；史達夫

一、工作面概述

本研究項目位于祁東煤礦煤礦7135綜采工作面，該工作面正常回采期間風量為1580m3/min；工作面回采期間采用調節供風量大小等方法將該工作面上隅角瓦斯含量控制在0.5%以下，回風瓦斯含量控制在0.3%以下并嚴格執行各項措施。根據對71煤層原煤進行自燃發火鑒定，發火期為96天。工作面采用回風流CO監測、抽放管內CO濃度分析、氣體監測，工作面和上隅角CO及溫度檢測，留巷防火觀察孔、東翼2#底抽巷透7135工作面采空區觀察孔、以及束管監測系統進行火災預測預報，并通過地面灌漿站灌注黃泥將的方式對綜采工作面采區進行預防性注漿。由于工作面處于DF7斷層處鄰近7137工作面遺留煤柱又遇到工作面切眼進入2#坑透異常區，工作面4-13、32-46架片幫，工作面推進緩慢。截止2018年11月15日，該面機巷剩余177.4m，風巷剩余173.9m.通過檢測和取樣分析后，CO等有害氣體和溫度都在顯著上升，預防性灌漿不能有效解決采空區遺煤自然發火問題，防滅火壓力變大。為了避免在回采期間出現高溫點、氣體異常區，故引用史達夫無機防滅火劑提高工作面防滅火效果。

二、防滅火材料史達夫應用技術

使用史達夫無機防滅火劑對祁東煤礦煤礦7135工作面DF7斷層附近范圍防滅火處理，在防滅火材料史達夫應用的過程中，使用位置只采用史達夫無機防滅火劑以便于其他防滅火材料進行效果比較。

防滅火材料史達夫的使用步驟如下：首先，在相應的工作地點預先安置好制漿罐，然后利用風動攪拌器將防滅火材料史達夫與水在制漿罐中進行混合和攪拌，其中，水和史達夫（STF）的質量配比為水：STF-1=18：1左右，最后將制好的漿液通過注漿泵灌注到工作面DF7斷層附近。

三、應用優勢和應用效果

史達夫無機防滅火劑產品的應用過程中主要優勢有三點，一是該產品與靜壓水按比例混合攪拌后的漿液，操作起來十分簡便，易于施工人員快速掌握；二是史達夫產品制漿時間短、漿液不分層，不沉淀；三是制漿過程中不發生化學反應，不產生熱量，無異味，無腐蝕，漿液在使用過程中特性穩定。

工作人員將漿液通過透采空區鉆孔灌注到采空區，對采空區范圍內的煤巖體進行充填覆蓋，在采空區形成一道漿液包裹的帷幕。在灌注過程中對采空區抽放管路的CO有害氣體進行檢測分析，發現CO呈現下降趨勢，從開始的107ppm高點逐步降低，最終氣體穩定在0ppm，充分表明史達夫漿液能對采空區形成的大小裂隙進行有效的覆蓋包裹，并對煤體起到保濕作用，防止溫度上升，確保了工作面防火安全。（下圖為工作面防火觀測孔實驗分析圖）。

四、總結

本煤礦采空區共使用史達夫防滅火材料41噸，通過現場使用觀測分析，該產品制成漿后顯膠體狀，靜止狀態下漿液顯果凍狀，在一定外力趨勢下，具有優良的流動性、滲透性及懸浮穩定性。灌注后能夠很好的堵塞漏風，在采空區灌注后快速形成的帷幕，減少了采空區煤體氧化速度，延長了煤的自燃發火周期，完全能夠達到工作面回撤的防滅火要求，為采空區遺煤自燃防火治理提供了很大的幫助，值得同行業人士借鑒。

作者簡介：

羅虎（1980—），男，漢族，安徽淮北人，本科，畢業于安徽理工大學采礦工程，通風技術員，現就職于皖北煤電集團公司祁東煤礦。