摘 要 肥礦集團(tuán)涿鹿安泰煤業(yè)有限責(zé)任公司整合的涿鹿縣三礦（東溝、胡莊、興梁），均屬易自然發(fā)火煤層，煤層發(fā)火期3-6個月，由于煤層自然發(fā)火期較短，嚴(yán)重制約了礦井下一步在掘進(jìn)和回采過程中的安全生產(chǎn)。文章論述了易自燃煤層采煤工作面綜合防滅火技術(shù)，包括預(yù)防性灌漿技術(shù)、充填復(fù)合凝土技術(shù)、聚氨酯隔風(fēng)噴涂技術(shù)、化學(xué)凝膠防滅火技術(shù)，以及防治上、下隅角遺煤自燃的技術(shù)。

關(guān)鍵詞 易自然；采煤工作面；防滅火；技術(shù)

中圖分類號：TD75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0089-01

煤炭自燃火災(zāi)是我國煤礦安全生產(chǎn)面臨的一大突出災(zāi)害，中國大型礦井中約有72.1%的礦井存在煤層自燃災(zāi)害。煤礦井下自然發(fā)火易誘發(fā)火災(zāi)、瓦斯爆炸等事故，產(chǎn)生的有毒有害氣體，嚴(yán)重威脅礦工生命安全、惡化自然生態(tài)環(huán)境。隨著科技進(jìn)步和管理水平的提，凝膠、二氧化碳、氮?dú)?、三相泡沫等先進(jìn)防滅火技術(shù)手段的推廣應(yīng)用，我國煤礦百萬噸發(fā)火率逐年下降，但煤礦自燃火災(zāi)防治形勢仍較為嚴(yán)峻。本文重點(diǎn)探索易自燃煤層采煤工作面回采期間的防滅火技術(shù)，以促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。

1 礦井概況

礦集團(tuán)涿鹿安泰煤業(yè)有限責(zé)任公司整合的涿鹿縣三礦（東溝、胡莊、興梁），均屬易自然發(fā)火煤層，煤層發(fā)火期3-6個月，由于煤層自然發(fā)火期較短，嚴(yán)重制約了礦井下一步在掘進(jìn)和回采過程中的安全生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查，鄰近礦井冀中能源的涿鹿煤礦牛西井就因受自然發(fā)火影響造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和危及人身安全。因此，研究應(yīng)用科學(xué)合理的防滅火措施，采取有效而針對性強(qiáng)的防滅火手段，成為保障礦井安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的重要課題。本文結(jié)合礦井的實(shí)際，重點(diǎn)探討采煤工作面綜合防滅火技術(shù)，采用先進(jìn)的預(yù)防性灌漿技術(shù)、充填復(fù)合凝土技術(shù)、聚氨酯隔風(fēng)噴涂技術(shù)、化學(xué)凝膠防滅火技術(shù)和防治上、下隅角遺煤自燃的技術(shù)，有效的控制了煤層的自燃，達(dá)到了保證礦井安全生產(chǎn)的目的。

2 易自燃煤層采煤工作面綜合防滅火技術(shù)

2.1 預(yù)防性灌漿技術(shù)

當(dāng)前，通常廣泛應(yīng)用的一種防治煤層自燃的技術(shù)是預(yù)防性灌漿技術(shù)。在要求分層開采和存在分層工作面的過程中，務(wù)必將黃泥漿灌入工作面的采空區(qū)。在對黃泥漿進(jìn)行配置的時候，水跟黃泥間的比例應(yīng)當(dāng)高于1：5，保障每一天至少一個班灌漿空區(qū)，通過濕潤水分包裹采空區(qū)遺煤，防止出現(xiàn)遺煤氧化聚熱的現(xiàn)象，在灌漿的過程中需要將每一次的灌入量減少，且將灌漿的次數(shù)增多。這項(xiàng)技術(shù)的缺陷是：倘若不適當(dāng)?shù)夭僮鳎瑫?dǎo)致工作面跑漿情況的出現(xiàn)，這不利于整個開采過程的順利進(jìn)行。倘若工作面巷頂部存在殘留煤皮或冒頂空洞的現(xiàn)象，那么就應(yīng)當(dāng)實(shí)施一定的策略加以解決。當(dāng)前，經(jīng)常應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)是人工插管注漿冒頂空洞，針對未存在冒頂之處通過機(jī)械插管進(jìn)行注漿，借助鉆機(jī)打鉆，再將注漿管插入，這個時候，最好控制至少3米的注漿管的長度，確保大概4米的孔間距，以及控制大概45度的鉆孔角度。在回采結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)將密閉墻加設(shè)在工作面進(jìn)風(fēng)口位置，通過綜采線位置鋪設(shè)的管道實(shí)施封閉式的注漿，對它實(shí)施間斷的填充。

2.2 充填復(fù)合凝土技術(shù)

通常在冒頂范圍比較大、冒頂區(qū)長，以及冒頂高的位置應(yīng)用充填復(fù)合凝土防治技術(shù)。根據(jù)下面的計量對復(fù)合凝土加以配置：15%的固化劑、50%的水，剩下的是黃土。通常要求大概五分鐘的時間來固化凝結(jié)。在填充的時候，借助充填機(jī)的作用，復(fù)合凝土原料往稠漿液轉(zhuǎn)化，然后借助高壓泥漿泵在鉆孔當(dāng)中進(jìn)行填充，在凝結(jié)之后，變成最后的復(fù)合凝土。

2.3 聚氨酯隔風(fēng)噴涂技術(shù)

聚氨酯隔風(fēng)噴涂技術(shù)是一種非常重要的滅火技術(shù)，它是在封閉架頂碎煤、架后供氧通道、拆除工作面支架、繼續(xù)擰噴涂工作面架后與架頂時候所應(yīng)用的一種技術(shù)。其中，阻燃劑、發(fā)泡劑、多元醇聚醚、催化劑、異氰酸酯等是制作聚氨酯噴涂的過程中需要的原材料。其中，我們稱作異氰酸酯為所謂的黑料，它這個組分屬于獨(dú)立性，而它其余的原材料被叫做白料。在進(jìn)行制作的時候，僅僅要求等量地混合攪拌這兩種材料就行，它的制作過程十分簡單，以及制作迅速，不耽誤時間。聚氨酯涂料有著比較強(qiáng)的發(fā)泡性能，能夠?qū)崿F(xiàn)大概25倍，并且黏著性能好，在架縫表面位置涂抹的時候，在發(fā)泡膨脹之后，能夠添堵出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象的任何空隙，從而實(shí)現(xiàn)理想的效果。

2.4 化學(xué)凝膠防滅火技術(shù)

化學(xué)凝膠防滅火技術(shù)是封閉堵漏和局部高溫點(diǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。生產(chǎn)化學(xué)凝膠的重要原料是水玻璃與碳酸氫銨，化學(xué)凝膠當(dāng)中的碳酸氫銨大概占到3%，而水玻璃大概占到3%-9%，在壓注的過程中通過注漿泵與三通管連接鉆孔間。含量愈高的促凝劑有利于加速成膠的過程。倘若對空洞實(shí)施大量和快速地充填，一般借助膠體泥漿，在對膠體泥漿進(jìn)行配置的時候，通常是借助地面灌站輸送水玻璃到井下，再加入促凝劑。

2.5 防治上、下隅角遺煤自燃的技術(shù)

在完成采面拉架放頂后，通過灑水進(jìn)行降溫，進(jìn)而確保隅角里面煤的濕潤與低溫。在進(jìn)風(fēng)側(cè)周圍，為了增加隅角漏風(fēng)濕度，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建一道水幕，且保障它的長時間運(yùn)行，對煤層的自燃進(jìn)行有效地控制。在處理下隅角高溫點(diǎn)與隔離采空區(qū)漏風(fēng)的時候，應(yīng)當(dāng)通過應(yīng)用臨時封閉以及充填凝膠的技術(shù)。在工作過程中，應(yīng)當(dāng)持續(xù)地創(chuàng)建新型的密閉墻，再填充凝膠，避免出現(xiàn)自燃的情況。

3 結(jié)論

綜上所述，易自燃煤層采煤工作面的綜合防滅火這項(xiàng)工程較為復(fù)雜，煤礦礦井的工作者需要全面地認(rèn)知出現(xiàn)自燃的條件，體會煤層自燃的影響因素，像是產(chǎn)量、地質(zhì)、通風(fēng)等，實(shí)施有效的策略處理和預(yù)防自燃的情況，確保煤礦的順利生產(chǎn)和人員安全。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

李偉（1977-），男，漢族，工程師、注冊安全工程師，2007年畢業(yè)于山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)任山東能源肥礦集團(tuán)涿鹿安泰煤業(yè)公司胡莊煤礦生產(chǎn)副礦長。endprint