综放工作面俯采防灭火技术要点

综放工作面俯采防灭火技术要点

陕西彬县煤炭有限责任公司救护队·戚海博

内容提要 本文分析了综放工作面俯采时采空区浮煤自燃发火的原因，并对此提出了六种堵漏防灭火技术措施。通过在彬县蒋家河煤矿实施，取得了良好的效果。

关键词 综放面俯采 防灭火 技术要点

一、综放工作面俯采防治采空区浮煤自燃危害的难点分析 1.采空区丢煤自燃供氧条件好，俯采工作面由于其回采方向是由高向低处推采，采空区位于工作面上部。在回采过程中，进入采空区的漏风风流在进风顺槽风流速压、矿井负压和空气的自身升腾力作用下，空气进入采空区的深度较仰采面要大（一般仰采面窒息带在30米左右，O2体积浓度为2%-10%，空气稀薄，浮煤几乎不氧化，温度下降，无自燃危险，也就不会解析CO出来，而俯采就大不一样了，2011年9月6日-14日为期一周，对彬县蒋家河煤矿一采区ZF1402复采工作面采空区60米左右顶部埋管取得气样，色谱分析CO浓度在150PPm左右，C2H6在13PPm左右，可以初步估计判断俯采工作面窒息带远远大于仰采工作面的30米，当然究竟是多少米与俯采顺槽坡度长度、通风负压、采空区漏风有关，初步判断蒋家河煤矿1402工作面在60米以上），且俯采工作面的采空区不宜积水，空气干燥，使采空区的丢煤容易进行氧化反应。

2.采空区丢煤自燃积聚热量条件好，俯采工作面空区的丢煤在氧化过程中生成的热量在其热膨胀和上升力的作用下，易于积存在采空区，为煤炭自燃创造条件，尤其是综放工作面在顶煤放不净，采空区丢煤多的情况下尤为重要。

3.采空区灌浆措施不易实施，在进行采空区灌浆时，其灌浆量一旦大于采空区承受能力，就会发生泥浆淹面事故。即使进行采空区灌浆，其泥浆也是只覆盖采空区底板小范围的丢煤（针对蒋家河煤矿虽然在坚持灌浆，但距工作面60米空区的CO浓度降不下来，就是很好的说明灌浆没有将氧化的浮煤完全覆盖，当然该矿灌浆采用的是煤层顶板高位钻孔灌浆和上隅角埋管灌浆；估计只是灌了顶板附近浮煤，而对采空区落下的大量浮煤内部没有起到灌浆和降温效果，故迟迟CO浓度降不下来，成为一大隐患）采空区的浮煤得不到泥浆很好的覆盖和降温。

二、综放工作面俯采防止自燃危害的技术要点（措施） 1.加快工作面推进度，在采空区浮煤来不及积聚热量氧化，就将其甩在“三带”的窒息带内，氧气浓度低，无法氧化。根据蒋家河煤矿煤层自燃发火周期为24天及窒息带80米来推算工作面推进度，每天推进度不能少于4米，每月不能低于120米。当然对于蒋家河煤矿1402工作面来说，运顺由于顶压底鼓，巷道高度、宽度均不够设计标准，原先电缆和工作面配电点均在转载机平段，但由于巷道高度不够，只能暂时采用在皮带轨道侧放三四个平板车作为临时电缆和电器开关的存放的临时配电点。这样巷道就没有了人行安全空间，工作面没事，一旦有事人员通行就是一大障碍。所以加快推进度一定要注意工作面安全。

2.提高顶煤回收率，减少采空区丢煤。当然提高顶煤回收率是一个因素比较多的环节问题。一是要坚持放煤原则，二是要采取对

顶煤的破碎度也就是可放性的解决，松动爆破，矿山压力破碎等。尽量采用低位放煤支架，使运送顶煤的溜子尽可能低，以减少丢煤。 三是适当提高一下含矸率考核指标，但必须加强矸石处理，不能以降低煤炭产品的质量为代价，而一味追求回收率。

3.构筑土袋墙防止采空区漏风。采空区发生煤炭自燃是由于采空区丢煤在有连续供氧的条件、持续的储热环境下造成的。通过在工作面进回风隅角同时构筑土袋墙，减少采空区漏风，改变“三带”的范围和供氧条件，使氧化带提前进入窒息带。

4.采空区实施黄泥灌浆技术措施。采空区灌浆也是一种行之有效的防灭火措施。利用地面土山或土坡设泥浆站及泥浆池。针对俯采工作面灌浆，采空区无法存留泥浆的困难，可以采取预埋灌浆方法，即在采空区顺面埋设灌浆管路，灌浆管路与工作面等长，管路每15m设一个出浆口，出浆口按浆体流动方向由小变大，直径从50-108mm不等，利用地面灌浆池静压灌注泥浆。为提高灌注泥浆的效果，结合工作面倾角的实际情况，泥浆水土比配制范围1:5（3），同时在泥浆中可以加入15%-20%左右的阻化剂，使泥浆在灌入采空区后，部分水份分离出以后，而混有阻化剂的黄泥浆保存在采空区，覆盖在采空区遗煤上，起到阻化、覆盖和增加采空区湿度作用。为防止灌浆管路内的空气在灌浆过程中被浆体挤压冲入采空区，形成采空区丢煤自燃的供氧来源，可以在工作面超前控制范围内设置一个三通放气阀，三通放气阀后部设置一个截止阀门，在灌浆时，先关闭截止阀，打开三通放气阀，浆体由地面灌浆池通过灌浆管路向

工作面流动过程中，灌浆管路中的空气从三通放气阀被放出，三通放气阀见泥浆后立即关闭，并立即打开截止阀，工作面开始正式灌浆。

5.均压通风技术。均匀通风是采煤工作面防灭火技术的一项重要措施，采取均压措施，可以改变通风系统中的压力分布，降低漏风风路两端的风压差，减少采空区漏风，达到抑制煤炭自燃的目的。为了保证采煤工作面风流稳定和均压效果，可以采取风窗调压原理：即在工作面回风顺槽口设置一道控制风量的调节风窗，提高工作面的通风压力。根据蒋家河煤矿1402工作面实施均压通风研究与应用，工作面配风在1500m3/min左右，通风阻力在29Pa左右时，对工作面防灭火最有利；工作面配风在1700m3/min左右，通风阻力在35Pa左右时，对工作面防止隅角瓦斯超限最有利，为此，将工作面配风控制在1600m3/min左右。为保证均压通风的效果，实现通风系统稳定，在矿井所有风门上设置闭锁装置，并在工作面附近的主要风门上设置风门开停显示，特别是在巷道贯通期间，或者调整局部系统时，提前建好通风设施，专人看守，贯通后或者调整后及时调整通风系统等，保证矿井通风系统稳定和风量充足。

6.艾格劳尼新型防灭火材料的应用（工作面在回撤时对架后进行喷涂）。艾格劳尼是由两种成分组成的可膨胀阻燃堵漏风的泡沫材料，用于密闭空气和瓦斯及充填没有机械阻力的空隙。该产品使用一台泵和一支混合枪。树脂和发泡剂两种成分以20:15或1:1的体积相混合，在枪内由压缩空气来自激活发泡。优点是可快速生成

泡沫、良好的膨胀能力、充填时用量少、使用简单经济、快速消除漏风、抗静电泡沫可大面积使用、不蔓延火焰。可以在工作面回撤时，在支架后方用艾格劳尼材料进行封堵，使采空区漏风得到显著控制。用微风管测试，基本上杜绝了漏风。为工作面安全回撤创造良好的条件。

三、研究实施推广总结综放工作面俯采防灭火技术的意义。纵观我国综放工作面顺槽巷道布置情况，基本上都是沿煤层起伏变化情况布置的，巷道有起有伏，几乎近似水平的很少，所以针对不同的巷道情况，遇到俯采的情况就在所难免，故研究实施推广总结综放工作面俯采防灭火技术，就显得尤为重要了。