收作面精准滴注为主的综合防火措施的优化实施

收作面精准滴注为主的综合防火措施的优化实施

朱卫华

淮河能源煤业公司潘二矿 安徽 淮南 232000

摘要：文章针对大倾角、停采时间长、自然发火周期短及漏风通道复杂条件下的收作面，提出了精准滴注为主的综合防火措施，去掉良好的效果。

关键词：复杂；精准滴注；综合防火

1概况

潘二矿潘四东井1131(3)外段工作面采用走向长壁区内后退式综合机械化采煤方法，全部垮落法控制顶板。1131(3)外段工作面与2020年6月停采，至9月30日封闭收作。由煤炭科学研究总院重庆分院和安徽兴安矿用安全产品检验站对矿井揭露的13-1煤进行了自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定，自燃等级为Ⅱ类自然，自然发火期3～6个月。

2 收作面防自然发火工作存在的难点

2.1 工作面漏风通道复杂

工作面东部与1131（3）工作面（2014年10月16日收作）相联，北部与1141（3）采空区相联通。工作面下敷1141（3）下顺槽回风联巷，受1131（3）外段工作面采动压力影响，部分巷道变形严重，顶板裂隙与采空区相联通；位于1141（3）下顺槽回风联巷内的1131（3）下顺槽出煤联巷封闭墙受采动压力影响，墙体变形严重，存在严重的漏风通道。

2.2 采空区遗煤多

1131（3）外段收作面11-40#架丢顶煤0.5m~1.5m，58-65#架丢顶煤0.3m-0.5m，工作面丢煤区域广。

2.3 停采时间长

受拆装队伍紧张，不能及时对工作面进行拆除的影响，工作面与2020年6月停采，至2020年9月30日收作面封闭，期间停采超过三个月，超过13-1煤自然发火期。

2.4 工作面倾角大

工作面倾斜角度24°~37°，平均倾角30°。大倾角工作面给收作面防灭火工作带来了两个难点：第一，拆架难度大，拆架人员安全风险大，导致拆架进度慢。第二，采用采空区灌浆和顶板走向孔“劈头浇”时，工作面出水大，顶板淋水严重，给支架拆除带来了严重的安全隐患，常规防灭火措施难以执行。

3 精准滴注为主的综合防火措施的优化实施

3.1 漏风通道的封堵

①工作面停采后，收作面风量降为回采期间的1/2左右，大约降600m3/min，减小采空区压差。

②收作停产后在上、下隅角各砌筑一道双层充填墙，并打设扛柱，墙外300-500mm施工一组木板墙，向墙内空隙喷注固瑞特堵漏。

③采用固瑞特对上、下端头各10架架间、架后采空区漏风通道进行喷注封堵。

④针对1141（3）下顺槽回风联巷变形严重段和1131（3）下顺槽出煤联巷封闭墙，采用喷注LFM防火材料，进行堵漏，减少采空区漏风。

3.2顶板防火孔的精准滴注

在工作面停采初期采用上隅角预埋灌浆管路灌浆，造成大量黄泥浆由工作面流出。不但造成黄泥浆损失，防火灌浆效果差，更为以后工作面支架拆除造成了严重的安全隐患。为解决该难题，我矿决定采取利用顶板防火孔精准滴注的防灭火技术。具体实施如下：

①根据采空区丢顶煤位置，下顺槽联巷设计两组防火灌浆孔，上风巷利用5号钻场顶板走向孔兼做防火灌浆孔。

②通风区每班对工作面进行全面的防火预测预报，重点检查1#-40#架架后丢煤严重区域，检查架后、架前co 和温度等数据，监测采空区自然发火情况。根据检查结果，精确定位可能存在的自然发火隐患点位置。

③ 拆架前期利用第一组防火孔和上风巷5号钻场5、6号顶板走向孔分时段灌浆或注水 。利用第一组8个防火孔，采取每2个孔一组，每组灌浆（注水）大约20分钟，如果顶板淋水立即停止灌注，改换下一组防火孔，做到每班对8个防火孔进行分阶段、逐个进行灌注；对架后丢煤区域进行全覆盖灌注，无空白带。

拆架期间，防火孔精准滴注做到对架后co大于100ppm区域进行重点灌注，其他地点分时段配合灌注。在支架拆除期间，在工作面进风侧5#架、10#架、16#架、19#架，可能出现自然发火隐患的区域。增加第二组防火孔，利用第二组5、6、7、8、9号防火孔，其中重点利用6、7和9号防火孔进行灌注。灌注期间仍以顶板不淋水作为要求，顶板一旦淋水，淋水支架对应的防火孔停注。保证拆件期间的支架滑道无安全隐患。

支架完全拆除后，以第二组防火孔精准灌浆为主，其中每两个孔为一组，每组注20分钟，2-6、2-7和2-9号孔每组灌浆30分钟，直至密闭采空区内无自然发火风险。

3.3液态二氧化碳的精准灌注

在利用1131（3）外段下顺槽进料联巷防火孔实施精准滴注的同时，配合进行精准灌注液态二氧化碳。

重点利用第二组防火孔2-6、2-7和2-9号孔，进行液态二氧化碳的灌注，并根据防火预测预报进行实时调整，做到液态二氧化碳直接作用于可能出现的自然发火隐患点，减少液态二氧化碳的浪费。该工作面每周注液态二氧化碳不少于9车，收作停采至封闭期间共注液态二氧化碳245车。

3.4底抽巷穿层孔的创新利用

由于上隅角预埋灌浆管路灌浆时大量黄泥浆由工作面流入到支架拆除滑道上，给支架拆除工作面带来了严重的安全隐患，导致上隅角预埋灌浆管路无法有效利用。1141（3）下顺槽回风联巷受1131（3）外段工作面采动压力的影响，巷道变形严重，出现了大量的漏风通道。以上两个原因造成1131（3）外段工作面可能出现自然发火隐患点。

为消除1131（3）外段工作面可能出现的自然发火隐患点，我矿创新利用底板穿层孔对采空区进行灌浆（注水）。部分穿层孔剖面图见图

具体实施方法为：利用29组~34组7、8号底板穿层孔（距工作面20m-40m）穿层孔具体位置见图2，在1141（3）下顺槽回风联巷布置一路31.5mm废旧高压胶管连接每组7.8号孔，做到浆水联动。灌浆时，每池浆必须增加2袋（每袋25kg）MEA高分子化学材料，每班连续灌浆。灌浆管路无法灌浆时，立即更改为注水。

在利用底板巷穿层孔灌浆（注水）时，工作面未出现过漏浆等情况，黄泥浆全部留在了采空区内，增大了防火灌浆效果，确保了巷道裂隙带处无自然发火隐患。

4 效果分析

在1131（3）外段工作面停采至封闭采取上述措施后，1131（3）外段收作面停采至收作封闭结束上隅角未出现co，无挂汗等自然发火特征;架间最大co出现在16架，最大co210ppm,支架拆除期间逐渐降至20ppm以下；其余架次架间co均为出现超过100ppm情况。

工作面停采至封闭期间上隅角以及架后出现最大温度为32°，无温度异常或温度持续升高现象。

在对1141（3）上、下顺槽采空区封闭墙、-650m东二轨道大巷封闭墙、1131（3）上顺槽采空区封闭墙和1131（3）下顺槽出煤联巷进行检查，数据表明，各封闭墙压差稳定，1131（3）下顺槽出煤联巷持续为进气状态，压差最大为5mmH2O水柱，色谱分析显示各封闭墙内未出现co。

以上表明，1131（3）外段收作面一系列防自然发火措施有效、可靠。