摘 要：急傾斜煤層開(kāi)采受開(kāi)采特殊條件的限制，工作面在回采過(guò)程中架外煤遺留采空區(qū)較多，又加之工作面保護(hù)煤柱較少，所以采空區(qū)很容易與外界形成裂隙通道，從而造成自燃發(fā)火事故。只有準(zhǔn)確的掌握了密閉墻的漏風(fēng)源位置，才能有效的遏制采空區(qū)自燃發(fā)火事故，文章主要針對(duì)急傾斜煤層開(kāi)采的特殊性，分析采空區(qū)密閉墻漏風(fēng)源問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：急傾斜；采空區(qū)；密閉墻；漏風(fēng)源

國(guó)投新集有限公司新集三礦為急傾斜煤層開(kāi)采礦井，礦井核定生產(chǎn)能力為75萬(wàn)噸/年。所采煤層為Ⅱ類(lèi)自燃煤層，自燃發(fā)火期3～6個(gè)月，煤層傾角為60～90°。礦井的開(kāi)采方式為采區(qū)內(nèi)各煤層至上而下開(kāi)采，工作面后退式，采用沿走向推進(jìn)，偽傾斜柔性掩護(hù)支架放炮落煤，全部陷落法管理頂?shù)装宓牟擅悍椒?。急傾斜工作面回采結(jié)束后密閉墻漏風(fēng)容易引起采空區(qū)自燃發(fā)火，因此，掌握密閉墻漏風(fēng)源并采取合理的預(yù)防措施是確保采空區(qū)安全的重要途徑[1、2]。工作面回采結(jié)束后的密閉墻管理是新集三礦安全管理的重點(diǎn)，現(xiàn)以251105工作面密閉墻為例，對(duì)急傾斜煤層采空區(qū)密閉墻漏風(fēng)源進(jìn)行探析。

1 工作面簡(jiǎn)介

11-2煤煤層賦存較為穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含2～3層夾矸，夾矸以砂質(zhì)泥巖為主，煤層平均厚度3.8m。251105工作面位于西五石門(mén)西翼，東起西五石門(mén)煤柱線，西至工作面開(kāi)切眼，可采走向長(zhǎng)235.9m，垂高28.9m。該工作面上部為251103工作面采空區(qū)，東部為251106采空區(qū)，西部為261105工作面。煤層厚度2.1～3.5m，平均煤厚2.8m。251105工作面沿11-2煤走向布置回風(fēng)巷、運(yùn)輸巷，沿11-2煤傾向布置開(kāi)切眼，開(kāi)切眼布置在采面邊界。工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷均采用礦用11#工字鋼梯形棚支護(hù)，分別位于-407.4m水平和-438.3m水平。251105工作面于2011年9月26日回采結(jié)束，10月20日封閉結(jié)束，11月4日密閉墻注漿結(jié)束，并通過(guò)驗(yàn)收。

2 事故經(jīng)過(guò)

2012年1月5日14時(shí)24分，三礦KJ90NB安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)顯示251105機(jī)巷閉前CO傳感器報(bào)警（報(bào)警點(diǎn)24ppm），且濃度處于上升的趨勢(shì)。礦區(qū)立即組織防滅火小組到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，小組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)機(jī)巷閉前有明顯的煤焦油味，而且閉前巷道底部有微量的煙霧涌出，密閉墻內(nèi)CO達(dá)到200ppm，O2濃度20.60%，251105風(fēng)巷密閉墻內(nèi)測(cè)得CO濃度90ppm，O2濃度20.40%。防滅火小組立即采取應(yīng)急措施對(duì)機(jī)巷密閉墻閉前及四周進(jìn)行澆水降溫，隨著水量不斷的澆灌，機(jī)巷閉前CO傳感器顯示值也隨著降低，但從閉前巷道淋出的水溫不高，說(shuō)明真正的著火點(diǎn)并沒(méi)有找到。待高溫點(diǎn)得到暫時(shí)控制以后，立即組織人員分析該處密閉墻漏風(fēng)源，只有及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握該處密閉墻漏風(fēng)源，積極采取措施降低密閉墻內(nèi)O2濃度，才能徹底的消除此次自燃發(fā)火隱患。

3 密閉墻漏風(fēng)源分析

3.1 機(jī)巷密閉墻四周漏風(fēng)源

首先對(duì)風(fēng)、機(jī)巷密閉墻夾層（厚度1m）上部施工二個(gè)注漿孔進(jìn)行二次注漿，保證密閉墻嚴(yán)密不漏風(fēng)。緊接著將機(jī)巷密閉前巷道（5m）向下臥底300mm，然后用水泥和黃沙對(duì)巷道進(jìn)行抹平，然后對(duì)密閉墻四周用2m鉆桿進(jìn)行打眼注漿，保證閉前巷道不向密閉墻內(nèi)漏風(fēng)。注漿結(jié)束后對(duì)機(jī)巷密閉墻進(jìn)行檢查分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)巷密閉墻觀察孔向外出風(fēng)，取氣樣化驗(yàn)分析O2濃度20.10%、CO濃度80ppm。綜合分析該處不能定義為此次自燃發(fā)火事故的主要漏風(fēng)源，有必要進(jìn)一步分析密閉墻漏風(fēng)源準(zhǔn)確位置。

3.2 機(jī)巷密閉墻下方漏風(fēng)源

251105機(jī)巷密閉墻向下5m聯(lián)巷（長(zhǎng)度4m）進(jìn)行全斷面噴漿，噴漿厚度為50mm，噴漿結(jié)束后對(duì)251105機(jī)巷密閉墻進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，機(jī)巷密閉墻向外出風(fēng)，取氣樣進(jìn)行色譜儀分析O2濃度19.60%、CO濃度50ppm，綜合分析該處也不能定義為此次事故的主要漏風(fēng)源，所以需進(jìn)一步分析密閉墻漏風(fēng)源。

3.3 機(jī)巷密閉墻前料眼漏風(fēng)源

以上二種方法都無(wú)法降低密閉墻內(nèi)O2濃度，經(jīng)研究決定對(duì)離251105機(jī)巷密閉墻最近的料眼進(jìn)行全面檢查，因?yàn)樵摰郎蹫榱涎郏粘Ｉa(chǎn)過(guò)程中只擔(dān)當(dāng)打、運(yùn)料任務(wù)，無(wú)法進(jìn)行上、下員檢查。經(jīng)人員佩戴保險(xiǎn)帶下到料眼檢查后發(fā)現(xiàn)，該道料眼中段垛盤(pán)附近冒落非常嚴(yán)重，形成較多的冒點(diǎn)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查的實(shí)際情況綜合分析，對(duì)該道料眼采取墩、注漿辦法，具體措施為：先在料眼下部向上0.3m位置用大板插實(shí)，再在大板上面抹上厚度≥0.2m的黃泥，待黃泥晾干后在上面注厚度≥1.0m的水泥漿；緊接著用黃泥對(duì)大板四周進(jìn)行抹面，保證不漏漿。板墻墻體要嚴(yán)密不漏風(fēng)；板墻設(shè)注漿管伸出墻外，并要求伸出部分不得大于300mm；待向眼內(nèi)注的漿凝固后，生根眼其他部分用水泥和黃沙混合物充填，必須保證填實(shí)；墩眼結(jié)束后，對(duì)料眼四周分別打三個(gè)注漿孔，孔深為2m，注漿孔施工結(jié)束后下注漿管進(jìn)行注漿。

密閉墻前料眼墩、注漿結(jié)束后，防滅火檢查小組對(duì)251105機(jī)巷密閉墻進(jìn)行了全面檢查分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)巷密閉墻觀察孔風(fēng)流不出不進(jìn)，U型壓差計(jì)顯示閉內(nèi)外壓差為零，現(xiàn)場(chǎng)取氣樣利用Kss-2100色譜檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，閉內(nèi)O2濃度7.0%，CO濃度為0ppm。

分析認(rèn)為急傾斜煤層開(kāi)采密閉墻漏風(fēng)源具有較強(qiáng)的特殊性，密閉墻漏風(fēng)源較近水平煤層開(kāi)采較多，研究起來(lái)也相對(duì)困難。且急傾斜煤層開(kāi)采加之通風(fēng)系統(tǒng)采用上行風(fēng)，所以采空區(qū)自燃發(fā)火事故也隨之加劇。生根系統(tǒng)離采空區(qū)較近，與密閉墻形成的漏風(fēng)通道比較隱蔽。同時(shí)，生根系統(tǒng)也是日常檢查的盲區(qū)和死角，生根眼的實(shí)時(shí)狀況無(wú)法及時(shí)掌握，從而不能及時(shí)處理小眼冒落，給處理采空區(qū)自燃發(fā)火事故造成了較大的挑戰(zhàn)。

圖1 生根眼下口墩眼示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

因受急傾斜煤層開(kāi)采的特殊性，多種常見(jiàn)的防滅火手段無(wú)法應(yīng)用，且急傾斜煤層開(kāi)采保護(hù)煤柱較少，且通風(fēng)系統(tǒng)都采用生根眼，煤眼和料眼在日常難以準(zhǔn)確的掌握真實(shí)情況。又因工作面收作結(jié)束后施工密閉墻進(jìn)行永久封閉時(shí)不能違反規(guī)定的擴(kuò)散通風(fēng)距離，所以收作工作面密閉墻離生根眼較近。若生根眼冒落地點(diǎn)較多，生根眼就很容易與密閉墻形成漏風(fēng)通道，給后期的事故處理帶來(lái)較大的困難。故只有及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握采空區(qū)密閉墻漏風(fēng)源，才能有效的遏制采空區(qū)自燃，保證煤礦安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

[2]國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.礦井火災(zāi)防治（新）B類(lèi)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介：王震（1988，10-），男，安徽六安人，本科，助理工程師，現(xiàn)從事煤礦“一通三防”技術(shù)管理工作。