高玉濤，李廣彬

(黑龍江省龍煤股份公司鶴崗分公司興安煤礦，黑龍江 鶴崗 154102)

龍煤股份公司興安煤礦三水平北18層三區(qū)三段底板層(綜采一隊)綜放工作面、走向長度620 m、工作面傾斜長度110 m(延面后160 m)、煤層平均厚度8 m、煤層傾角16°～21°、儲量96 萬 t、煤層自然發(fā)火期為6個月。該工作面于2007年3月份開采，截止2007年11月24日發(fā)火時，采出走向380 m，采出煤量53萬t，剩余走向240 m，儲量43萬t。該工作面配備情況：ZF4400－16/28型支架96組，ZFG4800－17/29型支架9組，前后部為SGE730－400型運輸機(jī)2臺，MG300/730－QWD采煤機(jī)1臺，推進(jìn)度為0．8 m/刀。該工作面在開采期間瓦斯絕對涌出量34 m3/min、風(fēng)量830 m3/min、回風(fēng) CH40．4%、無 CO。

1 火區(qū)封閉處理方案及過程

1)2007年11月24日9∶00，瓦檢員檢查時發(fā)現(xiàn)回風(fēng) CH40．8%、CO 200 ×10－6cm3/m3，同時發(fā)現(xiàn)第85組架子見煙，第97組架子上方見明火、回風(fēng)側(cè)見煙。

2)封閉方案：一般火區(qū)封閉方案采取入、回風(fēng)側(cè)同時封閉，但該區(qū)域回風(fēng)側(cè)煙大、能見度低、CO濃度高，無法同時封閉，只能先封機(jī)道，切斷風(fēng)路。

a)首先在停采機(jī)道反上外口，施工板閉留0．8 m×0．8 m窗，提前施工一個“擋板”;同時保證風(fēng)量，封堵施工板閉抹灰，利用束管對閉內(nèi)氧氣進(jìn)行觀測，確認(rèn)火區(qū)內(nèi)氧氣降至12%以下時，在板閉外側(cè)施工永久閉，充沙隔絕。

b)11月24日22∶35，消火區(qū)在機(jī)道石門施工板閉。11月25日1∶13機(jī)道空區(qū)內(nèi)發(fā)生第一次爆炸，將板閉崩碎，7∶00空區(qū)發(fā)生第二次爆炸。

c)11月25日9∶00，利用束管分別在機(jī)道反上、專用巷、軌道石門三處進(jìn)行連續(xù)采樣觀測、化驗分析。經(jīng)觀測及氣體取樣、化驗分析顯示：火區(qū)內(nèi)有害氣體(CO 3 571 ×10－6cm3/m3、CH45% ～8%)，有高溫 ，供氧充足，極易引發(fā)瓦斯、風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、火風(fēng)壓等事故，火勢在曼延。后經(jīng)分析火區(qū)機(jī)道南部與北部有一定的高差(南低、北高)，專用回風(fēng)石門29#孔落點在發(fā)火工作面軟幫77 m，軌道頂板抬高6 m處，發(fā)火時該鉆孔正在灌漿，且鉆孔灌漿效果良好、工作面機(jī)道具有U型管特征。經(jīng)鶴崗分公司及礦領(lǐng)導(dǎo)研究決定利用29#孔向工作面軟幫采空區(qū)連續(xù)灌水，破4段總軌道閉，由公司救護(hù)隊進(jìn)入機(jī)道二石門將機(jī)道二反上3個放水管封堵向采空區(qū)憋水，11月25日10∶20北站開始對29#鉆孔向采空區(qū)經(jīng)過連續(xù)85 h灌水 ，共計灌水14 000 m3，機(jī)道往北存水190 m，從機(jī)道停采反上、機(jī)道三反上(走向反上)出水，經(jīng)檢查進(jìn)、回風(fēng)測均無風(fēng)向，至此已成功對機(jī)道實現(xiàn)水封。見圖1，圖2。

d)11月29日，在三段總機(jī)道距機(jī)道上山5m處施工“薄子”(打木頂、掛金屬網(wǎng)、草袋子)，在機(jī)上山排管利用管路充砂230 m3、充灰50 m3進(jìn)行隔絕、隔爆。12月1日機(jī)道永久封閉。

e)12月1日，由救護(hù)隊在停采軌道石門與邊界下山交匯口處內(nèi)50 m上施工板閉，施工時 CO 1 000 ×10－6cm3/m3、O218%、CH42．5%、12 月 3 日施工0．5 m厚永久密閉，12月4～5日利用管路向閉內(nèi)充砂300 m3，進(jìn)行隔絕、隔爆。又在閉外貼0．8 m密閉，封閉軌道。

f)12月2日，由救護(hù)隊在一隊專用巷，施工“薄子”利用管路充砂300 m3、進(jìn)行隔絕、隔爆，12月9日火區(qū)成功封閉。見圖3。

3)火區(qū)處理。

第一期工程。

a)火區(qū)封閉后，進(jìn)入滅火階段時，北六層軌道邊界上山一隊火區(qū)入風(fēng)和回風(fēng)之間兩道通行風(fēng)門全部解除，對火區(qū)進(jìn)行均壓。

圖3 火區(qū)封閉示意圖

b)在上隅角后30 m充灰隔離采空區(qū)和工作面，并達(dá)到巷道以上10 m高度，形成前部工作面、機(jī)軌道與后部空區(qū)隔離，用灰灌嚴(yán)充實。否則，前部很難將機(jī)軌道、頂板巷充嚴(yán)充實。利用在二段總機(jī)道532剛剛施工完的70 m上山消火道，2臺ZY－750型重慶鉆機(jī)向火區(qū)工作面上出口、火區(qū)軟幫50 m、工作面北60 m范圍內(nèi)布置滅火鉆孔，2007年12月7日—2008年4月9日，共計42個/2 067 m，2008年1月9日～2月23日二段總機(jī)道向采空區(qū)打鉆7個/683 m;充灰78 260 m3、充沙3 545 m3?？傆嬙诙慰倷C(jī)道向回風(fēng)專用巷打鉆6個/281 m，三段總機(jī)道向底板層機(jī)道放水孔5個/277 m、機(jī)道一石門放水孔6個/799 m、二段總機(jī)道向一隊火區(qū)底板層軌道、停采軌道石門施工放水孔11個/849 m。

c)觀測情況(停采軌道石門、鉆孔)。停采軌道石門觀測見表 1，5－5#鉆孔觀測見表 2，45－5#鉆孔觀測見表3。

表1 停采軌道石門觀測表

表2 5－5#鉆孔觀測表

表3 45－5#鉆孔觀測表

通過對45－5#(該孔落點為專用回風(fēng)巷與頂板巷交叉點)觀測、化驗分析，存在C2H4，火區(qū)不具備注銷條件，通過灌漿、漿量分布情況分析，火源應(yīng)是原頂板巷高頂或頂板巷與軌道之間煤柱裂隙，通過在停采軌道施工加強(qiáng)閉，處理高頂隱患點，沒有成功;由于受消火道位置影響，處理不到頂板巷高頂?shù)陌l(fā)火點。經(jīng)研究，制定火區(qū)第二方案，縮小火區(qū)封閉范圍，集中處理頂板巷隱患點。

第二期工程。

施工總軌道壓漿閉，在前部軌道打鉆充灰到所有巷道至高點，最后壓漿閉滲灰和水結(jié)束。

6月10日～7月10日，經(jīng)取樣觀測所有鉆孔CO、C2H4無，符合《煤礦安全規(guī)程》248條規(guī)定，火區(qū)被注銷。鉆孔觀測情況見表4，表5。

表4 觀測情況(鉆孔)8－1觀測表

表5 45－5#鉆孔觀測表

2 效果檢驗

2008年8月14日～8月21日，破三段總機(jī)道密閉，恢復(fù)機(jī)道反上、底板層煤機(jī)道240 m距工作面下出口18 m停;9月17日～10月15日，進(jìn)組恢復(fù)底板層軌道160 m、10月28日，工作面軌道以下53 m停工，10月19日～10月12日，破閉恢復(fù)一隊火區(qū)停采軌道石門70 m到煤軌道，10月18日～24日，綜二隊恢復(fù)一隊火區(qū)底板層軌道以北80 m與停采軌道石門貫通，11月3日～14日，一隊火區(qū)機(jī)道破閉進(jìn)組恢復(fù)機(jī)道18 m、工作面97 m形成全風(fēng)壓系統(tǒng)?；謴?fù)過程中，發(fā)現(xiàn)煤機(jī)道、煤軌道，機(jī)、軌道石門，反上全斷面被粉煤灰充嚴(yán)充實;工作面及后部空區(qū)同時也被粉煤灰充嚴(yán)充實形成再生頂板，既減少向空區(qū)漏風(fēng)源，又給工作面支架恢復(fù)保障了穩(wěn)定的空間。2008年11月10日工作面試生產(chǎn)，至2009年7月10日采至停采線沒有出現(xiàn)火區(qū)復(fù)燃現(xiàn)象，并于2009年8月6日實現(xiàn)安全回撤結(jié)束封閉。

總之，通過對發(fā)火工作面科學(xué)分析和滅火工作總結(jié)，可為礦井防滅火提供行之有效的經(jīng)驗及借鑒。