防治复采工作面自然发火的措施

摘要：工作面自然发火威胁到煤矿安全生产，特别是复杂工艺的情况，稍有疏忽，就可能引起重大事故。东梁煤矿结合4煤层复采实际情况，在防治自然发火问题进行了分析实验，主要措施以注氮工艺为主，洒阻化剂，洒水、均压通风为辅的综合的技术措施，工作面回收的成功可以作为其他煤矿煤层的借鉴。

关键词：复采工作面 自然发火 注氮

中图分类号：TD7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（a）-0052-01

1 复采工作面目前的状况及回收方法

（1）基本情况及采煤方法确定。东梁煤矿目前进入煤柱回收初期，由于4层煤储量分布的较深，地质构造还比较复杂，开采困难，在工业广场与护巷煤柱还有一些可以回收的储量。

采用煤柱穿采的方式进行回采，因为巷道的保护煤柱都有一定距离，查看东梁煤矿的原始记录，4煤层属于比较厚的煤层，以前采区分层开采和直接放顶的方式，这就造成了大量煤炭的遗弃。4层煤属于低瓦斯的，陈旧的采空区打开一段时间后，沼气和有害气体的含量已经得到很大的释放，不论是采煤还是人工进去，安全程度都提到了提高，因此东梁煤矿在煤柱回收的时候，采用穿采的方法，对采空区遗煤进行摸索性回采，同时不断的测量温度的变化。

（2）影响工作面合理布置的关键因素。一是煤炭自然发火周期比较短，造成煤矿多次停产闭面，扰乱了正常生产秩序，同时伴随着安全隐患；二是已经开采了很多年，存在一些历史伤痕，有很多的采空区，这就造成了防火面积和范围的扩大，要防治其火情的发生，必须要经过精细的测量和监控，还有人工的分析；三是矿井煤炭资源已经处于贫瘠阶段，工作面布置面积小，附近还有老采空区的威胁，这就造成了工作面回收连续间断的难题，为了工作面能有条不紊的连续作业，很多都被布置在火区的附近，针对这种情况，那就要采取一定的技术手段和有效措施，保证工作面的安全生产。

2 复采工作面发火问题的原因

（1）采煤工作面回收率低。工作面初采时采用放顶煤开采方法，放顶后大量的浮煤和冒落的顶板岩石混在一起，这样就造成了采空区浮煤漂状的现象，自然风慢慢进去，这样为老空内煤层提供足够的氧气，加大了发生火灾的机率。

（2）采煤工作面从初采结束后一直到复采回收封闭后，若打设密闭的材质合格或者打设的工艺不规范，存在严重的漏风现象，这就造成了发火的一个原因；工作面经初次采动后，经过时间的累积，容易再生顶板，只是再生顶板的松散裂隙会比较多，这就造成了浮煤随着风，飘进采空区的深部，从而在复采区域中形成“三带”（散热带、氧化带、窒息带），“三带”的范围与工作面的风量有较大的关系，风量越大，氧化带的区域越宽，煤层自燃危险性就越大。

（3）煤质松软且顶板裂隙发育。浮煤及再生顶板中空隙较多，风流方向经过回采工作面时便渗入这些空隙形成漏风通道，使煤的表面与空气中的02进行缓慢氧化，生成热量。而这部分热量又不易被风流带走，从而使热量积聚，煤温升高，当超过临界温度后，煤层氧化急剧加速，最后导致煤层自然发火。

3 解决方法

（1）复采开工前对复采区域进行防火检查，抽取闭内空气包含的各项发火成因的指标：密闭内空气温度22℃，氧气浓度2.5%，没有发现一氧化碳，密闭内出水温度为21℃，这说明复采区域目前尚未自然发火，为开采前提供了一个可靠的保障。

（2）合理确定工作面通风系统和着力提高工作面回收率，首先要减少漏风量和漏风时间，充分利用现有岩层巷道与巷道上、下川贯通，缩短煤层巷道的漏风长度；其次是减少采空区浮煤的丢失复采工作面采用后退式采煤方法，坚持稳定正常的接续方式，争取把老空区及周围的煤炭都不遗余力的回收，同时保证安全。

（3）正确安排复采工作面风量和风速，在满足甲烷和其他有害气体的控制、采场合适的温度和工作面最低风速的前提时，必须要减少工作面供风量，减少漏风的范围和数量。坚持每周对工作面风量进行2次监测，从而有效控制了复采工作面采空区的压差和漏风量。在工作面进风巷中加设一道调节风窗，平衡进回风巷道的压差，使工作面采空区漏风减少，控制窒息带前进的位置。

（4）工作面复采及永久密闭。加强防火检查工作面复采时，采用预防性注浆和尾巷埋管注浆技术，隔阻氧化空间，最大限度防止煤层自燃。工作面收尾或采过溜煤眼后，要在15 d内设置永久密闭，防止向采空区漏风。

每周至少两次对工作面进回风巷、上偶角及永久性密闭等地点进行防火检查，检测CO和温度的变化情况及密闭完好情况，做到及时发现问题，及时采取针对性措施进行处理，将发火隐患消灭在萌芽状态。

4 成功经验

通过对复采工作面煤层自然发火原因的分析和实践的运行，慢慢学会了采煤的方法和有效控制灾害发生的措施，成功对4层煤进行了复采，并且在复采过程中始终未发现CO涌出。

总结整个，有针对性地不断采取注浆、注水、风量控制，均压技术、永久密闭等技术措施，对防治发火得到了显著效果。，对于此复采工作面的成功复采，为以后该矿和其他矿井提供了宝贵的经验。

参考文献

[1]综采设备管理手册编委会，综采设备管理手册[M].北京：煤炭工业出版社，1994.

[2]徐永忻.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[3]王德明.矿井通风与安全[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.