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综采工作面收作期间防灭火技术

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1062019年第6期

综采工作面收作期间防灭火技术

孙多润

（中煤新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽 阜阳 236153）

摘 要 口孜东矿121303工作面所采煤层为13-1煤层，自燃倾向性等级为Ⅰ类，属容易自燃煤层，最短发火期为36d。由于工作面埋藏深地压大，重型装备回撤周期长，防灭火难度大。根据现场实际情况，收作期间采取综合防灭火措施，保证了工作面收作期间的防灭火安全。关键词 综采工作面 收作 防灭火中图分类号 TD75+2.2 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.06.043

Fire Prevention and Extinguishing Technology in Fully Mechanized Mining FaceSun Duo-run(Kouzidong Coal Mine, SDIC Xinji Energy Co., Ltd., Anhui Fuyang 236153 )

Abstract:The coal seam of the 121303 working face in Kouzidong Coal Mine is 13-1 coal seam, and the spontaneous combustion tendency is Grade I, which belongs to the coal seam of easy spontaneous combustion. The shortest period of its spontaneous combustion is 36 days. Because the working face is underground, and it has high ground pressure and long withdrawal period of heavy equipment, it is difficult to prevent and extinguish fire. According to the actual situation of the site, comprehensive fire prevention and extinguishing measures were adopted to ensure the safe withdrawal of the working face. Key words: Fully mechanized mining face Withdrawal Fire prevention and extinguishing

收稿日期 2018-05-10作者简介 孙多润（1976-），男，安徽凤台人，通风工程师，2012年毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现任口孜东矿通防区副区长。1 工作面概况

121303工作面位于口孜东矿一水平（-967m）

西翼采区，是西翼采区13-1煤层第二个综采工作

面。该工作面可采长度896.5m（风巷）~855.3m

（机巷），平均可采长度875.9m，平均宽度330.2m。风巷标高范围-744.1~ -897.7m，机巷标

高范围-735.0m~895.8m，工作面对应地表标高+24.95~ +26.97m。13-1煤层平均厚度（含夹矸）为

5.15m，工作面装备191台ZZ13000-27/60支架和1

台ZT13800/29/55端头支架。

2 防灭火系统布置情况

（1）灌浆系统：从地面泥浆搅拌站通过管路

输送到121303工作面机巷至采空区。

（2）注氮系统：从地面制氮车间通过管路输送到121303工作面机巷至采空区。

（3）束管检测系统KSS-200：地面束管监测室

→风井上口（16芯）→风井（16芯）→西翼回风

大巷（一）（8芯）→121303工作面风巷（单芯2路）

→121303工作面采空区2路（1路使用，1路接替）、

高抽巷1路。

（4）注液态CO2系统：矿有8台cpw-2.0型液

态CO2防灭火装置，必要时可通过工作面架间预埋

的液态CO2管路或使用121303工作面机巷灌浆管

路对工作面采空区灌注液态CO2。

图1 121303工作面防灭火系统示意图

3 收作期间防灭火措施

3.1 预测预报措施 1072019年第6期

121303工作面停采线向北30m开始至工作面

收作结束，每天对工作面进行一次全面检查，出现CO及温度变化异常时要增加工作面检查频率。重

点巡查工作面回风流、上隅角、综采支架架间、高

抽巷封闭墙内等地点。

（1）检查工作面上隅角、回风流CO

上隅角CO检查方法为预先埋设CO检查管，

由防火工负责用鉴定器进行抽气检查，并取样进行

色谱分析。回风流检测后直接进行取样。

（2）检查工作面综采支架架间CO、温度

在工作面停采线向北10m开始每10架设置1

个测点，共计20个测点，每个测点预埋CO检查管5根（2m/根）。当工作面推进至距停采线5m时，

在两个测点之间额外增设一个测点（共计19个测

点），每个测点预埋CO检查管并延接至停采线。

检查管使用6分铁管（前端为200mm花管），检

查管进入采空区内部不少于1000mm，利用鉴定器

抽气检查CO，出现CO变化异常时进行取样分析。

使用红外测温仪或温度计对测点温度进行测定。

（3）每天对工作面高抽巷封闭墙内CO检查不

少于1次并取样分析。

（4）其他测点检查：通防区根据现场情况对

需要设点的地方进行设点检查，检查方法及次数必

须符合相关规定。

（5）以上进行检查的地点必须做好记录，并

建立台账。

（6）利用鉴定器、胶皮管抽取气体必须遵守

以下规定：抽取采空区内部或检查管内气体时，必

须抽10~15下，排净鉴定器内残存气体后再抽取气

体进行检查。将检查气体按照规定时间导入CO鉴

定管内，检查并记录数据。检查过程中若发现工作

面架顶有高冒、裂隙，必须使用捣管进行检查气体。3.2 通风系统管理

（1）通防区要加强工作面通风系统的管理及

通风设施的检修和维护，确保工作面收作期间通风

系统的稳定、可靠。

（2）121303工作面停采线向北30m至工作面

铺网结束期间，应适当减少工作面供风量，以满足

工作面防火工作需要；工作面回采至停采线位置到

工作面拆除完毕期间，通防区视工作面情况可降低

工作面风量。采取以上措施时必须确保工作面回风

瓦斯浓度不超过0.6%，风量进行调整时，必须采取

相应措施。（3）在工作面铺网及收作期间及时对上、下

隅角采用双抗编织袋装不燃性材料充填严实并用黄

泥将周边缝隙封堵严实，在下隅角闭墙外挂风障，

风障要靠边、靠顶挂设，减少向采空区漏风。3.3 工作面灌浆和喷注防灭火材料措施

（1）工作面在收作期间，当工作面出现CO，

并呈持续上升趋势时，每天对采空区进行预防性灌

浆不少于一次，灌浆时间与灌浆量兼顾工作面下口

出浆情况。生产单位负责及时将灌浆水泵出，出浆

水量较大不能及时泵出时，要立即停止灌浆，防止

积（浆）水，采取间歇性灌浆。

（2）工作面灌浆管路采用预埋式灌浆，除正

常埋管外，可利用121304工作面风巷向121303工

作面采空区施工的防火钻孔或121303机巷1#钻场

施工的防火钻孔向采空区灌浆。

（3）工作面停产后，须对工作面上隅角及上

隅角往下不少于15架、下隅角及下隅角往上不少

于10架范围内的漏风点，采用喷注充填材料进行

堵漏（有条件的情况下可对整个工作面进行封堵），

减少向采空区漏风。采空区上、下隅角挡墙进行充

填，充填时，使用胶管将6分铁管与喷注枪头连接，

将6分铁管插入挡墙内不少于300mm进行喷注。

（4）若工作面及两巷局部出现高冒区（点），

首先用不燃性材料充填严实，之后根据防火预测预

报情况随时喷注充填材料。

（5）若巷道出现高冒空顶区，充填堵漏时，

措施孔应施工在巷道顶板上，措施孔角度与巷道顶

板控制在60°以上，钻进深度不低于1.0m，下置1.0m、Ф20mm铁管，外露不超过0.1m。

（6）在收作期间，可根据工作面及采空区CO、温度情况决定是否注凝胶。使用注浆泵向隐

患处压注凝胶时，凝胶配比为：碳酸氢氨:水玻璃:

水按照1:0.5:7，根据凝胶输送距离，成胶时间控制

在2~5min。

（7）通防区备足防火材料及操作工具，收作

期间防火工随时准备使用防火材料进行封堵，地面

灌浆站加强检修，加大取土量，保证工作面收作期

间灌浆所需。3.4 工作面注氮措施

利用121303工作面机巷预埋的注氮管路向采

空区连续注氮。加强制氮机检修、维护确保制氮机24h连续稳定运行。每天安排专人对制氮车间氮气

浓度进行取样化验，氮气浓度低于97%严禁使用。1082019年第6期

劳动量小，而且形成的封孔质量好，不易产生裂隙，

也不易发生堵塞。

（2）通过试验应用，得到两种方法的具体对

比数据，从数据看出，“全程注浆”技术在瓦斯抽

放浓度和抽采纯量两个方面分别是“两堵一注”的

近3倍和4倍，证明“全程注浆”封孔方法抽采效

果更好。

【参考书目】（上接第105页）121303工作面停采线向北30m开始到停采线向北

10m位置，属于工作面正常回采范围，每天注氮量

不少于13000m3；121303工作面停采线向北10m到

停采线位置，工作面铺网期间因推进速度较慢，每

天注氮量不少于14000m3；121303工作面停采至工

作面收作结束因工作面停采，停采期间每天注氮量

不少于15000m3。结合工作面采空区氧化情况适时加大注氮量，

图2 121303工作面防灭火工程示意图3.5 注液态CO2措施

（1）在工作面停采线向北10m开始根据工作

面采空区氧化情况确定是否灌注液态CO2，停采刷

扩及支架拆除期间根据工作面采空区遗煤氧化情况

确定合理调整CO2灌注次数和灌注量。

（2）根据工作面长度按7路预埋注液态CO2管路，分别在上隅角、160#架、120#架、80#架、40#架、30#架及下隅角处预埋（可根据工作面实际

情况选择灌注位置）。其中下隅角可利用预埋的灌

浆管路灌注，工作面架间5处及上隅角CO2管路由

综采一队提前15~20m各预埋一路直径51mm高压

软管，并负责工作面各路高压软管之间的连接，确

保工作面可连续灌注CO2。3.6 防火钻孔

收作期间，利用121304工作面风巷向121303

工作面采空区施工的防火钻孔或121303工作面机

巷1#钻场施工防火钻孔向采空区灌浆，机巷防火钻场内的钻孔需覆盖下隅角向上30架范围。3.7 其他措施

（1）通防区加强对该面防灭火系统的巡查维

护工作，确保防灭火系统正常。

（2）加强工作面监控检测分析的管理，确保KSS-200束管监测及光纤传感防自然发火监测预警

系统正常运行。束管管路吊挂在巷道的顶帮，并且

要平直、无折弯，气样能及时传输到地面束管监测

分析室。通防区每天必须派专人检查束管系统，保

证束管吊挂整齐，连接处严密不漏气。

（3）地面气体分析人员必须坚守岗位，严禁

脱岗、睡岗，严格按系统操作规程操作，分析报告

及时传达通防区、矿领导，通防区根据实际情况采

取措施进行处理。

（4）在工作面收作期间，通防区应加强现场

监督管理，安排相关人员负责工作面收作措施的落

实及现场安全监护，认真检查作业现场通风、瓦斯、

顶板及一氧化碳情况，发现隐患要及时采取相应措

施处理，不能处理时要停止工作，撤出人员，汇报

矿调度。

（5）工作面停产时，地测科要及时提供工作

面地质剖面图，以利于分析采空区遗留煤体情况。

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容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术

容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术

容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术

随着煤炭开采深度的逐步加大，煤层自燃现象逐渐凸显。在综采工作面的回撤期间，煤层自燃的风险更加突出，因此需要采取综合防灭火技术来保障矿井安全生产。本文将就容易自燃煤层综采工作面回撤期间的综合防灭火技术进行详细介绍。

1. 定期巡视监测

要加强对煤层自燃的监测和预警工作。煤炭矿井应当配备高效的巡检设备，定期对煤层温度、气体浓度等指标进行监测，一旦发现异常情况立即报警并采取相应的措施。要建立健全的煤层自燃预警机制，使得矿工能够在事故发生前有充足的时间采取逃生措施，保障人身安全。

2. 通风防火

在综采工作面回撤期间，要加强通风防火措施。通过合理的通风系统设计和高效的通风设备投入使用，能够有效地降低煤层自燃的风险。要进行定期的通风系统检查和维护工作，确保通风系统的畅通和正常运转。

3. 防尘防污

煤层自燃的主要原因之一就是煤尘的积累和污染。在综采工作面回撤期间，要加强对煤尘的清理和处理工作。通过采取合理的尘源控制和尘源降尘措施，能够有效地降低煤尘的浓度，从而减少煤层自燃的风险。

4. 灭火设备配备

在综采工作面回撤期间，要配备足够的灭火设备，包括灭火器、水炮、泡沫灭火装置等。特别是对于高温易燃的煤层，要增加灭火设备的投入，以便在事故发生时能够迅速进行灭火作业，将火灾控制在初期阶段，防止事故扩大。

5. 应急预案和演练

要建立健全的煤层自燃应急预案，并进行定期的演练。通过模拟不同情况下的火灾事故，检验应急预案的可行性和有效性，提高矿工的应急处置能力，确保在事故发生时能够迅速、有效地进行处置，最大限度地减少损失。

容易自燃煤层综采工作面回撤期间的综合防灭火技术是煤炭矿井安全生产的重要保障。在日常生产中，要加强对煤层自燃的监测和预警工作，强化通风防火、防尘防污等措施，配备足够的灭火设备，并建立健全的应急预案和演练机制。只有这样，才能有效地降低煤层自燃的风险，保障煤炭矿井的安全生产。

综放工作面初采初放期间防灭火技术研究

综放工作面初采初放期间防灭火技术研究

综放工作面初采初放期间防灭火技术研究

陕煤彬长集团胡家河煤矿在综采放顶煤工作面初采期间采用采空区综合防灭火措施，成功地消灭了综采放顶煤工作面采空区煤层自燃发火隐患，确保了综采放顶煤工作面安全回采，为类似条件综采放顶煤工作面初采期间防灭火提供了借鉴经验。

标签：综放工作面；初采期间；防灭火

煤炭自燃是煤矿的主要灾害之一，我国具有自然发火危险的煤矿所占比例大、覆盖面广。国有重点煤矿中，具有自然发火危险的占47.3%，煤炭自燃而引起的火灾占总数的90%以上。近年来，随着开采技术和开采设备的发展，一部分煤矿采用综采放顶煤工艺，而这种方法易造成采空区遗煤多、漏风严重，因此针对综放工作面初采期间自燃发火特点进行分析，并结合胡家河煤矿的实际情况，采取切实可行的措施，具有借鉴意义。

1 工作面概况

胡家河煤矿位于陕西省咸阳市彬长矿区中北部的泾河东侧，行政区划隶属彬县、长武县管辖，设计产能500万t/a，高瓦斯矿井，综放主采4#煤层，4#煤层属于Ⅰ类自燃，煤尘有爆炸危险性，其火焰长度为200mm，自然发火期为3-5个月，最短发火期20d。矿井采用中央并列式通风，主、副井进风，回风井回风。

401102工作面是401盘区的第2个综放工作面，该工作面倾向长度180m，走向长度1643m，煤层倾角3°～5°，平均厚度23.5m，采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤分层开采，目前回采上分层煤平均厚度13.5m（采高为3.5m，放煤高度10m），全部垮落法管理顶板。工作面采用四巷式布置，即运输顺槽、回风顺槽、泄水巷及高位瓦斯抽放巷。

2 初采初放期间自燃隐患出现

401102综放工作面监测点布置在上隅角、下隅角和工作面支架间和高抽巷抽放管内，另外在工作面架后预埋束管，每35m留设一个三通，各測点通过气体采样分析CO、CO2、CH4、C2H6、O2等指标气体。

401102工作面于4月28日开始生产，每天推采4.8m，至5月2日开始进行放煤，距开切眼19.2m。从5月9日开始，高抽巷抽放管路内CO有缓慢上升趋势，5月12日高抽巷CO达71ppm，此后每班高抽巷CO呈逐步升高趋势，由此判断，采空区高温区域煤温氧化速度变快，CO浓度最高达103ppm。

综采面防灭火措施

综采面防灭火措施

综采面防灭火措施

1 / 15

阜康市西沟煤焦有限责任公司煤矿

+820mA5综采面采空区防灭火

安全技术措施

编制：何成锐

矿长：盛瑞平

2012年9月

综采面防灭火措施

2 / 15 《+820mA5综采面采空区防灭火安全技术措施》会审表

会审时间 年 月 日 会审地点 主持人

会审意见：

参加会审人员签字

职 务 签 名 职 务 签 名

区（ 队 ）长 通风副总工

技术科长 安全副总工

通风科长 生产副总工

安全科长 经营副矿长

机电科长 机电副矿长

监控副主任 安全副矿长

调度室主任 生产副矿长

抽采副总工 总工程师

机电副总工 矿 长 综采面防灭火措施

3 / 15 新疆东银公司总部领导 审批表

审批人（签字）： 职务： 审批时间：

审批意见:

审批人（签字）： 职务： 审批时间：

审批意见:

审批人（签字）： 职务： 审批时间：

审批意见:

审批人（签字）： 职务： 审批时间：

审批意见:

均压通风技术在综采工作面防灭火的应用

均压通风技术在综采工作面防灭火的应用

均压通风技术在综采工作面防灭火的应用

摘 要：煤矿综采工作面回采过程中受回采工艺、地质构造等因素的影响，导致采空区遗煤量往往比较大。采空区遗煤在漏风风流作用下出现自燃现象，不仅增加了采空区管理难度，而且严重威胁工作面安全高效回采。传统综采工作面主要采用喷洒阻燃剂如凝胶、氮气等以及灌浆等技术措施进行防灭火。防治煤层自燃发火是矿井开采时需重点解决的问题，但是随着矿井采掘深度增加，地质构造、煤层赋存条件等均会在一定程度上制约防灭火工作高效开展。传统防灭火技术受施工条件影响大，实际防灭火效果差。均压通风技术是一项合理、高效的通风管理技术，常应用于煤矿调节、控制井下通风系统中，尤其是综采工作面瓦斯防治及防灭火管理。其主要是通过调整井下的风流，降低综采工作面进回风巷道两端风压差，有效控制工作面采空区漏风量，抑制采空区煤体使其无法自燃，防止工作面上隅角氧气积聚，保障综采工作面的安全生产。鉴于此，本文结合某煤矿综采工作面实际案例，分析均压通风技术在综采工作面防灭火工作中的应用，旨在能为我国矿山安全生产提供一 定的借鉴。

关键词：均压通风技术；综采工作面；防灭火；应用

1 工程概况

59105工作面位于9#煤层西翼591采区中西部，回采区北部到陷落柱，南至采区轨道巷，东至F5断层，西至59101工作面，59105回采工作面上覆4#煤层采空区。该回采工作面上距4#煤层42.3m，下距11#煤层6.7m。9号煤层为自燃发火煤层，最短发火周期为80d，采面采用一进一回的U型通风方式。

59105工作面采前治理已完成，上覆4煤层大部分为采空区，依据钻孔数据，部分钻孔有CO气体存在，59105工作面区域内无老巷密闭，由此判断上覆4#煤采空区内部分位置移煤有氧化自燃。过上覆4#煤采空区时，工作面回采过程中受采动影响，顶板垮落后采空区与上覆老空区导通，在全负压通风条件下，可能存在上覆煤层采空区有毒有害气体溃入59105工作面安全风险。