浅谈响水煤矿河西采区11171综采工作面综合防灭火方法的应用与实践
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摘要： 煤矿自燃发火是煤矿重大灾害之一，在开采易自燃煤层时，对煤层自燃发火进行综合防治，对保证煤矿安全生产来说意义重大。本文重点介绍河西采区11171综采工作面采用综合防灭火措施开展自燃防灭火情况。
Abstract： Spontaneous combustion of the coal mine is one of the major disasters， to prevent the fire comprehensively when mining the spontaneous combustion coal seam. It is important to ensure the safe production of coal mine. This article focuses on the comprehensive spontaneous combustion prevention of 11171 fully mechanized coal mining face of Hexi mining area.
关键词： 煤矿;火灾;综合防灭火措施;应用
Key words： coal mine;fire;comprehensive fire prevention measures;application
盘南公司响水井田位于贵州省盘县南部的响水镇、大山镇及忠义乡境内，矿井设计能力400万吨/年，其中河西采区100万吨/年，播土采区300万吨/年。井田范围内共有13层可采煤层。河西采区11171综采工作面属17#层首采工作面，煤层具有爆炸性，自燃倾向性为Ⅱ类自煤层;该采面设计可采走向长度为486.2m，倾斜长度为179m，煤层平均倾角17度，煤层厚度为0.8～14m，平均煤层厚度为4.29m，平均采高3m;采面上覆为3#煤层1131、1131-1综采工作面（回采完毕）、5#煤层1151综采工作面（回采完毕）、7#煤层1171综采工作面（回采完毕）;下伏19#煤层还未开展采掘工程;17#煤层距上覆3#煤层96.5m、距5#煤层56.5m、距7#煤层44m;距地表垂深170～260m。工作面采用上行通风，采面绝对瓦斯涌出量为14.82m3/min，其中，风排8.1m3/min，抽放6.72m3/min。
2 综采面自燃发火成因分析
2014年2月，11171综采工作面曾两次发现一氧化碳超标现象。贵州盘南煤炭开发有限责任公司决定采取“以防为主、多措并行、综合治理”的工作思路来预防发生自燃着火事故。针对河西采区11171综采工作面煤层变化大、硬度软、氧化速度快等实际情况分析，可能导致采空区着火的原因为：
①煤层较厚不能一次采全高，导致采空区留有大量残煤，且煤层氧化速度较快，散热性差造成。
②上下尾巷支护材料回收不彻底，导致上下尾巷不能及时垮落造成了漏风通道。
③采面推进速度慢，前三个月共计推进不足90m，造成了采空区残煤在散热氧化带停留时间较长。
④采面周边关联巷道太多，且封堵效果不好，造成了漏风通道。
3 综合防灭火技术措施及应用效果
3.1 通风系统方面采取的措施及效果
①合理配置采面风量，降低上、下巷的压力差，减少向采空区的漏风量。经现场论证、分析后，在保证瓦斯治理的前提下，将11171综采工作面的风量由原有的1700m3/min，调整到现有的不到1300m3/min，同时加大了下尾巷的封堵和回收，保证了下尾巷的致密，减少了采空区漏风。
②对有可能与11171采面采空区产生的巷道（1172运煤斜巷上段、1151运输巷外段、1151回风巷外段）进行了封闭。
③由于11171综采工作面上覆有1171综采工作面采空区和1151综采工作面采空区及相关关联巷道，随着采面不断推进、压力不断发生改变，造成原有密闭及周边巷道出现漏气等现象，为了杜绝因密闭漏气造成采空区漏风，引发煤层自燃，故采用在密闭及密闭前后5m范围内喷浆、注浆，注浆孔垂直巷道轮廓线（每道密闭共施工6排，每排13个，间距为1m，排距为2m），浆孔与密闭墙面的夹角为45°，注浆孔孔径不小于42mm。并采用注浆泵带不低于3MPa的压力进行注浆来对原有的与采面产生关系的12道密闭进行了整改、重建减少了采空区漏风。
3.2 阻化剂在11171采面的应用及效果
选用氯化镁作为阻化剂，以0.8m为一个循环，利用自制喷洒装置全采面喷洒氯化镁溶液，通过喷洒阻化剂使煤层表面形成一层吸水性强、隔氧、降温的保护膜，起到阻止煤层氧化，防止煤层自燃的作用。
3.3 高位注水钻孔的技术应用及效果
由于17#煤层平均倾角大于17°，具备施工高位注水钻孔的条件，故采取利用在11171采面回风巷及11171瓦斯抽放巷向采面30#架-122#架采空区方向施工高位钻孔进行预防性注水，钻孔施工要求为：孔底间距不大于10m，终孔位置高度在煤层顶板往上25～32m。通过高位注水钻孔预防性的进行注水，保证了采面推进前方煤壁、支架顶部及采空区均为潮湿状态，杜绝了采空区内出现高温异常点，起到了防止煤层氧化自燃的决定性作用。
3.4 注氮系统与束管监测系统的联合应用及效果
①根据响水矿煤层的自燃倾向性，在河西采区安设了SC-2300型束管监测系统和DT800/8型注氮泵。
②束管监测管路由地面铺设至11171采面上隅角，通过提前留头、定距离剪掐，能通过地面GC-4085型矿用多参数气体分析仪，对采面采空区、上隅角、回风流气体进行抽样分析，实时判断气体内的CO、CO2、O2等气体浓度。
③注氮管路由地面经11171运输顺槽铺设至11171采面下尾巷，管路直径为4迹100mm），每30m留设一带控制阀门的三通甩头，在三通上安设一高度不低于500mm的直立管，并从直立管上连接12m的4脊苈方入采面下尾巷，通过这两趟注氮管路能保证注入的氮气进入采空区0～40m范围，有效的保证了散热带的氧气浓度低于12%。
4 结束语
在开采自燃煤层时，需提前根据煤层的自燃机理，采取早期的预测预报措施和预防性措施，才能够消除和减少发火隐患的产生，才能保证矿井的安全生产。河西采区11171综采工作面，通过采取了一系列合理有效的综合防灭火措施后，再配以均压通风、强化技术管理和现场管理，成功地控制了采空区、工作面等地点自燃现象的产生，有效的控制了采面的自燃发火隐患，确保了采面的回采安全。
参考文献：
[1]矿井防灭火规范[S].煤炭工艺出版社，1988，3.
[2]俞启香.矿井灾害防治理论与技术[M].北京：中国矿业大学出版社，2008，9.
[3]煤矿安全规程[S].2011，2.