鲍店煤矿厚煤层采面回撤封闭期间防灭火技术研究

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Study on Fire Preventing and Extinguishing Technique of Mining Face Backout of Thick Coal Seam during Sealing in Baodian Coal Mine

Zhao Liang；Ren Xiaodong；Xue Yongli

（Yankuang Group Baodian Coal Mine，Zoucheng 273513，China）

摘要：本文通过对自然发火规律的分析，对鲍店煤矿厚煤层采面回撤封闭期间防灭火技术进行了全面的研究，并取得了预期的效果。

Abstract: Through the analysis ofspontaneous combustion law, fire preventing and extinguishing technique of mining face backout of thick coal seam during sealing in Baodian Coal Mine was studied roundly, which obtains expected effect.

关键词：煤矿 回撤 防灭火技术

Key words: coal mine；backout；fire preventing and extinguishing technique

中图分类号：TD8文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）29-0324-01

1概述

鲍店煤矿位于兖州矿区中西部，全井田范围内可采，煤层赋存稳定，属中变质程度气煤自燃煤层。其中第3（3上、3下）煤层厚度大，有5.16~10.54m，平均8.53m，煤层有爆炸性危险，爆炸指数38.26%~42.16%。工作面走向长一般550~2800m，倾斜长180~250m，采用综采放顶煤工艺回采。

2自然发火规律分析

①煤层自身因素。兖州矿区3煤层自然发火期一般为3～6个月，具有较强的自燃倾向性，其3层煤的导热性很差，距实验室获得数据，该煤层当高温点煤温为300℃时，距其20cm的回风侧温度仅为100℃，温差达200℃，因此，经常出现煤层内部温度已达到着火点时，在煤体暴露表面查却觉不到温度异常。②回采工艺因素。由于鲍店煤矿3煤属厚煤层，采用综合机械化放顶煤一次采全高全部陷落法回采工艺，易丢顶煤，遗煤自燃危险性大。③通风影响因素。随着矿井的不断延伸，开采深度及范围进一步加大，工作面采空区漏风通道错综复杂，主要表现为采煤工作面进、回风侧压差漏风、邻近工作面采空区连通、工作面内、外错联络巷封闭等，增加遗煤接触氧气的概率。

3防灭火技术研究

3.1 工作面停采回撤防灭火技术

3.1.1 工作面压缩风量现场大量实例也证明，一旦采空区出现自然发火征兆时，加大工作面风量会使着火时间缩短，而减小风量，自燃趋势会明显地受到抑制。因此，工作面停采后，在满足散热、人员呼吸等条件下，适当压缩工作面风量，可促进防灭火工作。

3.1.2 束管检查及温度监测技术①在架间埋设束管，平均每20架敷设一组，每组设两路，一路引至架顶煤体内部，一路引至支架后煤体内部，对于特殊地点，如顶煤破碎区、冒顶区等，必须另外增设束管。人工每天固定班次取样化验，利用曲线分析束管内CO浓度变化情况，及时掌握防灭火信息，直至回撤结束。②由于架后属于低风速区，且存在大量浮煤，给煤蓄热氧化创造了必要条件，因此需要对架后温度进行连续测温，掌握架后高温区域，有利于工作面回撤期间的防灭火工作。测温采用红外线测温仪进行，分别在工作面后部运输机架后浮煤处进行，对高温点采取打钻压注高效膨胀阻燃剂或凝胶处理，消除煤层高温点。

对于排查出的重点区域，利用束管监测系统实时监控，确保动态掌握气体变化趋势。

3.1.3 进、回隅角充填堵漏由于工作面上、下隅角处于漏风源点、汇点；上下隅角易堆浮煤；综放工作面上下端头放煤不彻底，丢下大量遗煤，为煤炭自然发火提供了物质条件因此工作面停采后，首先对进、回隅角进行封堵处理。

停采前20m时，在上下顺槽分别施工沙袋隔离墙1道，并预埋注浆管路和束管。停采后，工作面上、下隅角分别施工沙袋隔离墙1道，并喷注赛福特封堵，减少漏风，完成后利用预埋注浆管路向两顺槽砂袋隔离区注入粉煤灰胶体灰浆。

3.1.4 回撤前工作面打钻注浆工作面停采后，每隔5个支架，利用钻机在支架间隙，按前、中、后方式施工4个防火孔，后部孔在掩护梁位置，打入采空区，倾角40～45°，深度4～5m；中间孔打到柱顶梁上部及支架后浮煤，倾角30°左右，深度5～6m；前部一路打到支架后浮煤，倾角20°，深度5～6m左右，另一路打到支架前梁顶部浮煤，角度25°，深度5～7m左右，均采用一次性注浆钻杆，用快速水泥封孔，并用堵头封堵孔口，通过架间钻孔对架间注MEA封堵剂进行封堵，比例：1m3水配25～28kgMEA。工作面架间钻孔布置如图：

3.2 工作面封闭防灭火技术①停采线封闭。封闭前在两顺槽预埋两路注浆管路，一路引至停采线，一路引至停采线密闭前，工作面两顺槽停采线密闭采用800mm混凝土密闭墙封闭；②两顺槽外封闭。两顺槽外密闭采用500mm砖闭进行封闭，表面挂网喷浆处理。封闭后，对两顺槽外段进行防灭火处理，注入粉煤灰胶体灰浆。

3.3 保证措施①工作面停采前，采空区以里20～30m范围内顶煤必须放干净、均匀，见顶（矸）为止，形成防火隔离带。②加强工作面顶板管理工作，提高支架的初撑力和支架支护质量，保证顶煤不松动；同时应保证工作面收面质量，以利于加快工作面回撤速度。③注浆过程中，临近顶板渗出浆液，应立即停止该钻孔注浆，改注其它钻孔，待浆液凝结后，再补注一次，确保注浆效果。

4结论

根据厚煤层采煤工艺及煤层特点，从工作面停采前、回撤时、回撤后分阶段进行防灭火处理，充分利用安全监测与安全检查、束管监测与人工取样、停采前与撤架前后注浆等多种安全保障措施相结合的方式，及时消除工作面回撤期间自然发火隐患，取得了预期的效果，确保了工作面安全回撤。