綜合防滅火技術在榆家梁煤礦的實踐與應用

黨梓銘

摘要：榆家梁煤礦52402工作面回采過程中，本煤層采空區將相互聯通，漏風規律趨于復雜化，存在自燃的可能性;同時，52402工作面切眼附近地表存在42煤露頭火區，可能會出現上覆自燃有害氣體漏入井下的現象。因此在工作面回采前，需對工作面情況進行分析，編制工作面防滅火技術方案。

關鍵詞：綜采工作面;煤礦;防滅火

1 工作面內因火災危險因素分析

1.1 火災隱患及危險源分析

⑴開采煤層自燃傾向性：52煤層為Ⅱ類易自燃煤層，存在自然發火可能性。 ⑵最短自然發火期：最短自然發火期是77天，存在自然發火可能性。⑶遺煤厚度：52402工作面煤層厚度3.1～4.45m，平均厚度3.6m，設計采高3.4m，兩道設計高度3.3m，切眼設計高度3.6m，“兩道兩線”遺煤較少。⑷推進速度：52402工作面設計月推進度約310m，17年2月月推進度295米，合理較快的推進速度可減少兩巷維護量，確保將采空區氧化帶在發火期內移至窒息帶，有利于防止采空區浮煤自然發火。⑸存在上覆煤層采空區：①52402切眼245m向北上部層間距59-63m有43煤43309綜采面采空塌陷區，垂直方向上43309切眼距52402切眼300m，42209切眼距52402切眼1000m，52402切眼以內300m范圍內上覆42、43煤層為未受采動影響的實體煤，52402工作面回采初期不會受重復采動影響。②52402工作面上覆有43309綜采采空區，老空區局部低洼區域可能有積水。工作面回采前提前采取疏放水工作，52402運輸順槽施工了24個鉆孔疏放上覆42煤、43煤采空區積水，水氣置換條件下，上覆采空區存在遺煤自燃的危險性。⑹工作面上部存在42煤露頭火區：52402綜采工作面的上部為42煤露頭煤自燃著火區，著火區上方松散巖厚度32米，著火點下距43煤為15米，距52煤為76米。著火點有兩個，其中一個在52402切眼以內距切眼51米，影響生產，另外一個在切眼以外距切眼123.5米，不影響生產。52402回采過程中，采空區存在與上覆露頭火區形成溝通裂隙的可能性。⑺采空區漏風：孤島工作面沿空掘巷，柔模砼墻墻體在礦壓作用下易壓裂，本采空區與相鄰采空區連成一片，形成復雜的多源多匯漏風通道，加劇采空區遺煤二次氧化。⑻頂底板巖性：52402工作面直接頂板為砂質泥巖，厚度在1.1～1.3m，易裂，冒落性好，隨著工作面的推進頂板能夠較及時的垮入采空區，在一定程度上起到封堵漏風的作用。

1.2 內因火災因素分析

通過52402工作面內因火災因素分析得出：按設計的推進度回采，52402工作面正常回采過程中采空區煤自燃的可能性較低，危險程度可控;52402綜采工作面屬于沿空掘巷孤島工作面，柔模砼墻漏風嚴重，回采過程中相鄰采空區漏風較大，可能造成相鄰采空區發生自燃影響本工作面。

2 防滅火措施

2.1 采空區注氮防滅火

2.1.1 上層采空區注氮

1）52402工作面進行回采前，對上覆42煤、43煤采空區進行疏放水后，為防止疏放水期間大量水氣置換造成向采空區持續供氧使得遺煤氧化自燃，當42煤、43煤采空區O2濃度大于7%時，利用52402兩順槽的探放水鉆孔或施工鉆孔向42煤、43煤采空區實施預防性注氮措施。

2）52402工作面正常回采時，當42煤、43煤采空區O2濃度大于7%，利用52402工作面兩順槽的探放水鉆孔或施工鉆孔向上覆采空區注氮。

2.1.2 本工作面采空區注氮

當采空區O2濃度低于7%時，可不進行注氮，當采空區O2濃度高于7%時，采取注氮措施。根據以往注氮滅火經驗，原則上最初的注氮強度要大，然后逐漸降低注氮強度。若采用開放式注氮方式，則滅火注氮量需求更大。詳細注氮工藝如下：

注氮位置應根據采空區自燃“三帶”和漏風區域選擇，在工作面的進風側采空區埋設一趟注氮管路，在距離進風隅角100米位置處分為兩支：一根接入采空區，另一根接至進風隅角位置，隨著工作面不斷推進。兩支管路每隔60米斷開一次，采用邁步式輪流對采空區進行注氮。

當注氮口進入氧化帶后開始注氮，當工作面推過氧化帶寬度后，埋設第二根注氮管，當第二個注氮口進入氧化帶后，第一根注氮管已進入窒息帶，斷開第一根注氮管，第二根注氮管開始注氮，依次循環。

注氮時，氮氣釋放口應高于底板300mm以上，90°彎拐向采空區，與工作面保持平行;一般情況下，為防止注氮管口被砸或堵塞，盡量用石塊或木垛等加以保護，氮氣釋放口端打花眼，用鐵絲網包裹。

2.2 采空區堵漏防滅火

（1）52402工作面開采前，安排專人全面排查52402工作面地表的塌陷漏風情況，并及時回填，杜絕地表漏風。（2）定期對裂隙進行排查，重點對“兩道兩線”采動裂隙“O”形圈區域進行排查，及時回填地表裂隙，保證回填質量，減少地表與采空區之間漏風通道，避免地表向采空區漏風。地表裂隙隨采隨填，回填進度不得滯后工作面回采100m。由于采動后地表裂隙不穩定時間較長，需定期對已回填的裂隙進行勘查再回填。（3）地表巡檢時，攜帶便攜檢測儀，發現地表有裂縫或局部塌陷點時用便攜儀檢測漏風中氣體是否含有煤自燃的標志性氣體。（4）工作面上下端頭封堵，在工作面上下端頭壘絲袋閉，其方法為：用絲袋裝滿珍珠巖，在工作面上下端頭砌絲袋閉，可隨工作面推井同時向前移動，嚴密地封堵采空區進、回側。設置絲袋閉時下部寬度不得小于1.5m，絲袋閉必須與巷道上幫和頂板接實接嚴，減少漏風。（5）加強對柔模砼墻漏風的管理，首先采取對柔模砼墻堵漏，在砼墻與頂板的縫隙和每兩道柔模之間的縫隙處用黃土和水泥進行填堵，然后再進行噴漿，為了使噴漿皮不易脫落，噴漿前在頂板和砼墻接茬處再掛一片鋼筋網，確保噴漿效果。（6）加強密閉的施工質量，嚴格按設計施工，對密閉及周圍巷道圍巖進行全面噴漿堵漏，防止漏風，同時還要監測密閉漏風情況，定期進行壓差測定工作。

2.3 均壓防滅火

（1）52402進風順槽、回風順槽設專職瓦斯檢查員，密切注意采空區瓦斯的涌出動態，并加強風門、調節風窗的檢查管理。（2）嚴禁同時打開兩道風門。（3）局部通風機采用雙風機雙電源并且能夠自動倒臺，避免巷道停風，導致壓力不平衡，造成采空區瓦斯大量涌出。（4）加強局部通風管理，風筒吊掛要平直，接頭均要采用雙反壓邊，無漏風，無破口。（5）通風隊干部要現場跟班檢查督促各項制度措施的落實，嚴把安全關。（6）局部瓦斯積聚應及時采用風管加三通導風吹散，消除不安全隱患。（7）按規定安設瓦斯監測報警斷電裝置，實行風電、瓦斯電閉鎖。（8）加強機電設備管理，確保雙回路安全供電，消滅失爆，確保完好。

3 結語

本文結合自己的實際工作經驗簡單分析防滅火技術方案，希望對相關工作者能夠提升幫助。

參考文獻：

[1]王偉.綜采面綜合防滅火技術應用與實踐[J].中國化工貿易，2019，（11）.

（作者單位：煤礦安全技術國家重點實驗室煤科集團沈陽研究院有限公司）