阮淼

摘 要:陕西陕煤彬长矿业集团胡家河矿井自投产以来已经回采3个特厚煤层综放工作面,结合工作面回采期间采取的综合防灭火技术措施,对防灭火技术进行总结,为类似条件综放工作面回采期间防灭火工作提供了借鉴经验。

关键词:特厚煤层;综放工作面;防灭火

中图分类号:TD75 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)27-0039-02

1 矿井防灭火概况

胡家河矿井位于陕西省咸阳市彬长矿区中北部,行政区划隶属彬县、长武县管辖,矿井设计产能500万t/a,属高瓦斯矿井,现主采4#煤层。根据沈阳研究院对胡家河矿井煤体进行的自燃倾向性鉴定结果,胡家河煤矿4号煤层为Ⅰ类自燃煤层,吸氧量为0.81ml/g,自然发火期为 3-5 个月,最短发火期仅为20d。目前该矿已顺利回采3个特厚煤层综放工作面,均采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤分层开采,回采上分层煤平均厚度13.5m,下分层煤平均厚度10m,平均厚度 23.5m,全部垮落法管理顶板,工作面采用四巷式布置, 即运输顺槽、回风顺槽、泄水巷(灌浆巷)及高位瓦斯抽放巷。

2 回采期间出现的防灭火隐患

胡家河矿回采工作面在回采过程中均阶段性出现过CO浓度上升的情况,尤其在初采初放过程中,CO数据最大升至近200PPm,矿井做了大量防灭火工作,制定多项针对性的措施,最终有效控制了工作面CO浓度上升趋势,解决了工作面防灭火问题。

本文以胡家河矿401101综放工作面回采期间出现的CO浓度异常为例,该工作面出现CO浓度异常情况有两个阶段。第一个阶段是由于401101工作面初采期间20m不放顶煤,大量遗煤留在采空区,高抽巷口与切眼贯通处由于未放煤,裂隙小,导致高抽巷下方采空区煤体蓄热氧化,CO浓度升高。第二阶段是401101工作面过地质构造带,工作面顶板压力大,推进速度慢,月推采进度70多米,煤体松散,导致工作面采空区煤体与氧气接触面积大、接触时间增加,加快煤体氧化速度,采空区CO浓度持续升高。

3 采取的防灭火措施

面对工作面生产过程中出现的防灭火隐患,胡家河矿果断采取了有效多种防灭火措施,不断在摸索中找寻符合矿井实际条件的有效防灭火措施。

(1)确保采煤工作面正常推采,加快推采进度,提高顶煤回收率,在401101采面运、回顺提前施工震动炮,使上下隅角及时垮落。

(2)坚持黄泥灌浆、注三相泡沫、注氮气、束管监测,上下隅角墙体封堵、汽雾阻化、及时封闭泄水巷采空区等常规性防灭火措施。

(3)每月进行一次采面注化学凝胶工作,由工作面向采空区施工长度15-18m、角度15°-25°的钻孔,终孔位置为架后采空区,使用一次性钻杆每5架左右施工一个注凝胶孔,向该孔注凝胶。凝胶进入采空区后在工作面后部形成一条隔离带,能够有效的封堵漏风,起到降温、隔氧的作用。

(4)针对2013年10月18日至11月30日401101工作面初采初放期间CO浓度升高的情况,由于高抽巷里段有150m的下坡,由401101回顺向高抽巷里端坡顶施工钻孔,灌注三项泡沫和黄泥浆,从而达到隔绝氧气、煤体降温的目的。

(5)利用401101泄水巷现有管路进行改造,对采空区防火密闭墙注氮气,保证闭墙内为正压,减少向采空区供氧。

(6)根据401101运回顺的巷道层位,改造巷道内管路,在401101工作面上下隅角埋管,深入采面架后,进行灌注凝胶。

(7)对401101工作面的通风系统进行调整,401101泄水巷由进风调整为回风,401101运顺流经设备列车后的空气部分进入401101泄水巷,减少401101工作面进风温度。通过调整通风系统后,401101工作面的进风温度由原来的26℃降到了现在的23℃,回风温度由原来的28℃降到了现在的26℃。

4 总结

通过采取以上防灭火措施, 成功解决了回采期间采空区CO浓度异常的问题,消除了防灭火隐患,401101高抽巷CO浓度变化趋势如图1所示。在此次处理防灭火隐患过程中,积累了如下经验:

(1)尊重科学,认真负责,结合煤矿科研院校对401101工作面发火指标性气体自燃特性和防灭火“三带”研究,掌握本煤矿自燃发火基本规律。

(2)对瓦斯抽放和防灭火之间的关系要合理调配,要有利于防灭火和瓦斯抽放工作;合理确定高抽巷层位,如高抽巷层位较高时,垮落周期较长,易造成氧化带距离变大,采空区漏风加大。

(3)措施和方案制定后,重在落实,狠抓细节,对既定的方案措施执行到位,严格考核,重奖重罚。掌握每一种防灭火措施的最适宜的时机,在某一方面效果最佳。

(4)煤矿放灭火工作是一个系统工程,需要各部门和各区队协力配合,为煤矿防灭火工作作出应有的贡献。

(5)对标学习其他矿井先进防灭火经验,并结合胡家河矿井自身情况,摸索出一套符合胡家河矿实际的防灭火技术,同时在今后的工作中不断学习和探索。

参考文献:

[1]张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿大出版社,2000.

[2]国家安全生产监督管理局.国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].北京:煤炭工业出版社,2016.

[3]任万兴,王德明.应用三相泡沫技术防治大倾角俯采综放工作面煤炭自燃[J].煤矿安全,2006,37(2):11-13.

[4]任万兴,王德明.松软巨厚煤层高冒区自然发火原因及其防治技术[J].煤炭科学技术,2007,35(5):24-27.