液氮防滅火技術煤礦中的應用

孫 強

（汾西礦業（集團）礦山救護大隊，山西 孝義 032300）

隨著礦井采掘范圍以及采掘深度的增加，開采的煤層自燃問題給煤炭回采安全帶來較大威脅，防治煤層自燃是礦井生產時需重點關注問題[1-3]。現階段礦井常用的防滅火技術包括有注氮、灌漿、注CO2以及密閉等，其中，注液氮具有滅火迅速、操作簡單、效果顯著以及可靠安全等優點，一直是煤礦井下進行火災預防以及治理的主要措施[4-6]。本文以山西某礦30903 工作面回采防滅火為工程實例，對液壓防滅火在煤礦井下應用進行探討，以期為其他礦井防滅火工作開展提供經驗借鑒。

1 工程概況

山西某礦核定產能1.2 Mt/a，現階段主采9#煤層。9#煤層平均厚度10.4 m，埋深320 m、傾角5°，賦存較為穩定、全區可采；煤層具有自燃發火性，自燃發火周期介于30 d～90 d，煤塵具有爆炸性，原始瓦斯含量為3.5 m3/t。30903 工作面采用綜放開采方式，采放比為1∶2.5，采面設計走向長890 m、傾斜寬度為165 m，采用U 型通風方式，全部垮落法管理頂板。11#煤層頂板巖性以砂質泥巖、泥巖為主，松軟裂隙不發育。

30903 工作面在回采推進至720 m 時，在綜放支架后方以及回風巷內均探測到CO，體積分數相對較低，最大為10×10-6；由于采面在回采推進至725 m～780 m 范圍內會遇地質構造，采面推進速度較慢，為此提出采用注液氮方式進行防滅火，以便確保采面安全回采。

2 液氮防滅火技術現場應用

2.1 液氮防滅火技術優勢

液氮具有不燃、性質穩定、無腐蝕等優點，低溫狀態下為液態，在由液態轉換成氣態過程中會吸收大量的熱，從而在短時間內降低采空區內溫度，以便延緩甚至中斷采空區內遺煤自燃過程。……