易自然煤层综放工作面综合防灭火技术总结

【摘要】文章针对蒋家河的地质特点及煤层特点容易发生自燃着火，提出了综合灭火措施：注氮、黄泥灌浆、端头封堵、洒水降温、压注高分子胶体等，文章还提出了监测监控措施和应急处理措施。

【关键词】防灭火；监测监控；应急

1、综放工作面简介

蒋家河煤矿ZF1406工作面位于4#软煤层，煤层底板标高在+575～+650m之间，工作面埋深约496～524m，巷道采用“一进一回”U型布置；工作面倾斜长度为151m，煤层平均厚度5.6m，采用综合机械化放顶煤采煤法开采，全部垮落法管理顶板；风流由运输顺槽进风，流经回采工作面，污风从回风顺槽排出至回风下山，风量为1329m3/min。

工作面正常回采时，由于煤层硬度较软，回风顺槽巷帮随工作面回采被压酥，超前压力区存在片帮低温氧化，进入采空区后升温过程加速；工作面两顺槽回采后遗留的大量浮煤，这两处遗煤在长期供风条件下低温氧化，进入采空区后热量聚集氧化产生大量CO，检测到工作面上隅角CO超限，最高时达320ppm，同时工作面瓦斯抽放管内也检测到超限CO。

2、综合防灭火措施

2.1注氮 采用JXZD-600移动式注氮设备，采用Φ133mm管路连接距工作面100m位置，然后连接两趟Φ50mm管路埋入采空区，两条管口错距30m，安设阀门，每条塑料管路埋深60m时将其截开，两条注氮管路交替给采空区注氮，采空区每天注氮21h，注氮量3485m3，氮气浓度97%以上。

2.2黄泥灌浆 灌浆管路从回风顺槽埋入采空区，随工作面回采推进，灌浆管路埋入采空区50m时截开重新埋入。灌浆材料选用黄土，每天向采空区灌浆4小时，泥浆浓度水土比为3：1。

2.3端头封堵 每天八点班在工作面上、下隅角压设土袋墙，并用艾格劳尼发泡剂进行封堵，减少向采空区漏风，并在工作面正端头架后悬挂一道导风帘。工作面上隅角及采空区边缘，每十天进行一次全面喷封，上隅角每班挂设导风帘，防止向采空区漏风。

2.4洒水降温 超前50m对工作面回风顺槽巷帮进行高压水冲洗处理，每班三次，以降低巷帮煤体温度，同时对巷帮浮煤进行浸湿处理，对两隅角封堵前用高压水枪对采空区遗煤进行洒水降温。

2.5压注高分子胶体 利用KHY-50/38一次成孔钻具钻机和移动式ZM-5/1.8G型煤矿用注浆设备，在工作面两顺槽尾巷每30m压注MCJ12高分子胶体，形成胶体隔离墙减少向采空区漏风，MCJ12高分子胶体灭火剂的添加量为1%左右。

3、监测监控措施

3.1CO及温度监测

在工作面回风顺槽距巷口15m位置安设一个CO传感器和一温度传感器，用以监测工作面CO和温度变化情况。

3.2JSG-8束管监测

运输顺槽挂设两根束管，一条束管终端布置在前刮板机机头位置处，待埋入采空区40m时截开，随着工作面推进重新埋入采空区；回风顺槽挂设三根束管，一条束管终端和工作面副角甲烷传感器位置一致，一条埋入采空区40m时截开，一条埋入采空区60m时截开，随着工作面推进重新埋入采空区。束管在铺设过程中使用2寸钢管作为保护套管，为了便于区分不同的测点，使用不同颜色或编号的束管，束管端头使用过滤式探头。

3.3色谱分析

每班在人工检测的同时，在上隅角、100#支架后部各用气囊采集气样一袋，送至地面利用气相色谱仪进行色谱分析，明确包括O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4和C2H2各种气体参数，对人工检测出现异常的地点，每班采样两次。

4、应急处理措施

煤层自燃不同于外因火灾，外因火灾火势发展迅猛，很快就会形成大火，在矿井实际生产条件下，几乎没有处理火灾的缓冲期；而自燃火灾的形成是一个缓慢氧化蓄热过程，发现煤体暴露面处有自燃征兆，在未形成外因火灾之前，仍有一定的缓冲时间对火区进行控制及治理，如果能很好地利用这段时期控制或熄灭火区，将起到事半功倍的效果。一旦错过这段控制火势的良好时机，高温区将会发展很快，处理火区的工作条件迅速恶化。因此要考虑自燃发火的应急处理措施。

1）当工作面发火气体指标有上升趋势时及时查找原因，利用快速灭火钻具打钻注胶处理。2）惰泡压注系统。利用注氮发泡向采空区的预埋管压入惰泡抑制采空区自燃的发展。主要注泡点为正负巷预埋氮管、砂袋墙设预埋管，正负巷注浆管。3）有下列情况之一者考虑进行工作面封闭。工作面回风流中检测到CO浓度达100ppm；回风隅角或其它地点测到CO浓度到500ppm；工作面检测到乙烯或乙炔；工作面CO气体在两小时内突然加倍。4）制定工作面火灾避灾路线，火灾应急方案。当工作面CO等指标气体有急剧上升趋势时及时撤人启动工作面封闭程序。

参考文献

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