摘 要：通過對(duì)易自燃累厚煤層聯(lián)合開采的實(shí)踐，從中總結(jié)了具有實(shí)用性的防治火技術(shù)，從防滅火方面，提供了具有指導(dǎo)性的可行性技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：累厚煤層 易自燃 聯(lián)合布置 防滅火技術(shù)

鶴崗分公司益新煤礦井田煤層賦存較穩(wěn)定，共有36個(gè)煤層，其中可采和局部可采29層，煤層總厚度87.42米，含煤系數(shù)8.82%，主要煤質(zhì)為氣煤、焦煤、1/3焦煤，各煤層均有自然發(fā)火和煤塵爆炸危險(xiǎn)，發(fā)火期2-6個(gè)月，最短發(fā)火期11天，煤塵爆炸指數(shù)34.15%-39.28%。而三水平北二石門區(qū)有11個(gè)可采煤層，分別是13#、15#、16#、18#、21-1#、21-2#、22-1#、22-2#、28#、29#、30#，該區(qū)內(nèi)各煤層間距平均30多米，間距最近煤層21-1#、21-2#，煤層厚度2-15米。由于三水平北二石門區(qū)域斷層多、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、塊段小、舊區(qū)較多，因此防火問題是安全開采過程中始終應(yīng)妥善解決好的問題。

1、三水平北二石門區(qū)15#層煤層賦存情況

1、1三水平北二石門區(qū)15#層位于益新煤礦北部，右二段煤層厚度平均為8米，塊段走向345米，傾斜90米，可采煤量30萬噸，煤質(zhì)松軟層節(jié)理發(fā)育。煤層呈單斜構(gòu)造，本區(qū)有分界斷層F16，落差50米，由于受逆斷層影響，區(qū)內(nèi)煤層瓦斯含量較大。

1、2三水平后部區(qū)15#層左一段，煤層平均厚度9.3米，塊段走向320米，傾斜95米，本區(qū)煤層發(fā)育完全、節(jié)理正常，煤厚較穩(wěn)定，由亮煤和半亮煤組成，煤質(zhì)松脆、局部有夾石，煤層硬度系數(shù)f=1.4（中硬），區(qū)內(nèi)煤層厚度平均為9.3米，距煤層底板6.4米有一層煤頁(yè)巖夾矸。開采期間預(yù)計(jì)絕對(duì)瓦斯涌出量4.8米3/分，發(fā)火期2—4個(gè)月，儲(chǔ)量32.3萬噸。

1、3三水平后部區(qū)15#層中塊，區(qū)域內(nèi)有斷層FC（正）落差40米，傾角23°，本區(qū)內(nèi)煤層賦存較穩(wěn)定，煤層平均厚度9米，煤層產(chǎn)狀變化不大，呈單斜構(gòu)造，走向呈曲線較穩(wěn)定，區(qū)內(nèi)煤層構(gòu)造形態(tài)寬緩傾斜，煤層走向和傾向不平直，塊段走向205米，傾斜105米，可采儲(chǔ)量22.4萬噸。開采期間絕對(duì)瓦斯涌出量3.6米3/分，發(fā)火期2—4個(gè)月。

三水平北二石門區(qū)15#層上部為15#層一分層采空區(qū)，。針對(duì)舊區(qū)存在漏風(fēng)采取以下措施：

通過采取有效的舊區(qū)石門封閉、舊區(qū)堵漏、掘進(jìn)噴碹、抽漏高頂充填、壓注阻化材料、降壓通風(fēng)、無用巷道立即封閉充填、采空區(qū)充填隔絕材料、采空區(qū)注阻化材料及采用束管實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的手段，杜絕了自燃發(fā)火事故，共采出煤量84。7萬噸，創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)、安全效益。

2.掘進(jìn)及開采期間防滅火情況

2.1、掘進(jìn)期間防滅火情況

三水平北二石門15#層掘進(jìn)期間，采取沿煤層底板隨掘隨噴碹的方式施工，對(duì)煤質(zhì)松軟抽漏地段采用注雙灰（粉煤灰、水泥）、瑞米Ⅲ號(hào)等材料充填抽漏空間，同時(shí)按圖2方式向巷道頂板布鉆，注氯化鎂及MEA阻化材料，每組鉆孔間距5米。由于該煤層發(fā)火期較短，雖然采取了上述措施，但掘進(jìn)期間右二段切眼及回風(fēng)道巷道頂部出現(xiàn)CO，CO濃度達(dá)180 ppm；中塊掘送上下順槽期間，聯(lián)絡(luò)巷頂部出現(xiàn)CO，CO濃度最大達(dá)1200ppm，連續(xù)長(zhǎng)度達(dá)110米?；谟^測(cè)及時(shí)，采取上述打鉆注阻化材料、充填不燃性材料、巷道重新噴碹等措施，及時(shí)消滅了隱患。由于中塊聯(lián)絡(luò)巷頂部存在舊區(qū)，巷道壓力較大，煤體破碎，為此，在左二段貫通后立即將該段采取充砂處理，充砂量960米3，徹底與舊區(qū)隔絕。通過巷道頂板發(fā)火我們看出，由于巷道噴碹厚度符合要求，頂板揭煤處發(fā)火后，有害氣體及火點(diǎn)煙霧只由碹體縫隙外溢，巷道風(fēng)流中CO均不超限，火點(diǎn)煙霧輕微，滅火人員可就近直接滅火，巷道噴碹及時(shí)發(fā)現(xiàn)給防滅火工作創(chuàng)造了極為有利的條件。

2.2、采面概況

三水平北二石門后部區(qū)15#層右二段可采煤量30萬噸，煤層自燃發(fā)火期2—4月。該區(qū)煤層的頂板及底板均為粉砂巖。該塊段走向長(zhǎng)度345米，傾斜長(zhǎng)平均90米，煤層平均厚度8米，煤質(zhì)松軟，層理、節(jié)理較發(fā)育，易于冒落，工作面布置采用一元一匯，走向長(zhǎng)壁后退式滑移支架放頂煤采煤法。

三水平北二石門后部區(qū)15#層左一段，煤層平均厚度9.3米，塊段走向320米，傾斜95米，工作面采用U型通風(fēng)方式，采煤方法為：走向長(zhǎng)壁后退式綜采放頂煤開采

三水平北二石門后部區(qū)15#層中塊，可采煤量24.4萬噸，區(qū)域內(nèi)有斷層FC（正）落差40米，傾角23°，本區(qū)內(nèi)煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度平均為8.0米，煤層產(chǎn)狀變化不大，呈單斜構(gòu)造，走向呈曲線較穩(wěn)定，區(qū)內(nèi)煤層構(gòu)造形態(tài)寬緩傾斜，煤層走向和傾向不平直。工作面布置采用一元一匯，走向長(zhǎng)壁后退式滑移支架放頂煤采煤法。

2、3開采期間防火情況

該區(qū)三塊煤在開采期間，上、下順槽采取巷道補(bǔ)噴及繼續(xù)對(duì)巷道頂部注雙灰和阻化劑等防火措施，舊區(qū)、舊巷采取隨時(shí)充砂隔絕、堵漏措施，每循環(huán)向采空區(qū)噴灑阻化劑，合理減少采面供風(fēng)量，加快采面推進(jìn)度，提高回采率，控制采空區(qū)丟煤，減少浮煤自燃發(fā)火。

在依次進(jìn)行開采過程中，三水平北二石門區(qū)15#層右二段開采期間工作面配風(fēng)280米3/分，左一段配風(fēng)370米3/分，中塊供風(fēng)420米3/分，充分利用抽放系統(tǒng)采取多種行之有效的抽采方式使各工作面的回風(fēng)及上隅角瓦斯控制在在0.4-0.6%之間，避免供風(fēng)量偏高導(dǎo)致上、下順槽巷道頂部浮煤自燃發(fā)火現(xiàn)象的發(fā)生，采面得以正常生產(chǎn)。

當(dāng)右二段采面推進(jìn)45米時(shí)，回風(fēng)川出現(xiàn)CO，CO濃度最高達(dá)到4600ppm，并且出現(xiàn)乙烯，其濃度為36ppm。為治理揭煤點(diǎn)浮煤自燃問題，防治隱患升級(jí)，利用爬道鉆機(jī)向見煤點(diǎn)附近打鉆并通過插入煤體中的一寸管壓注黃泥及防滅火劑及粉煤灰，經(jīng)會(huì)戰(zhàn)，注黃泥及防滅火劑2噸，粉煤灰18噸，對(duì)抽冒空間充填嚴(yán)密， CO絕跡，工作面正常開采。

為實(shí)現(xiàn)三水平北二石門后部區(qū)15#層右二段225采空區(qū)的氣體成分全天侯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，安設(shè)了煤層自燃發(fā)火束管監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，對(duì)上、下順槽及采空區(qū)五處隱患地點(diǎn)進(jìn)行埋管監(jiān)測(cè)，該系統(tǒng)在防止采面發(fā)火，防止隱患升級(jí)，早預(yù)報(bào)早處理中發(fā)揮了巨大的作用。

經(jīng)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，三水平北二石門后部區(qū)15#層右二段采面回風(fēng)道原四叉口處CO濃度68ppm，結(jié)合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)分析研究后，及時(shí)對(duì)隱患地點(diǎn)的舊區(qū)、舊巷和停采線進(jìn)行打鉆注黃泥漿、充灰，先后共注6.5噸，注粉煤灰28噸，回風(fēng)道co絕跡。

3.結(jié)論

3.1、對(duì)于累厚易自燃發(fā)火煤層，如有條件可以先開采頂分層鋪底網(wǎng)，從而在瓦斯大量釋放的同時(shí)，為下分層開采創(chuàng)造條件，使下部開采過程中瓦斯涌出量小，頂板巖石與煤隔離，形成再生頂板，提高煤質(zhì)等級(jí)，提高煤炭回收率，減少采空區(qū)丟煤。

3.2 加大抽放負(fù)壓、多鉆孔、推廣頂板高抽巷及采取綜合防滅火技術(shù)是保證厚煤層開采的必不可少的手段之一，高位抽放瓦斯鉆孔多打孔、嚴(yán)封閉，又可作為防滅火鉆孔使用。

3.3沿底掘送的上下順槽掘進(jìn)期間，采用巷道噴喧、巷道頂部打鉆插管注防滅火材料，同時(shí)利用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是防治瓦斯、防滅火的有效手段。

3.4從設(shè)計(jì)入手杜絕上、下順槽在煤層中開門，為采后封閉創(chuàng)造密封條件。對(duì)閉內(nèi)充砂隔絕，對(duì)停采線充砂，防止舊區(qū)漏風(fēng)避免發(fā)火。

3.5易自燃發(fā)火煤層殘區(qū)開采，舊區(qū)堵漏工作是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，堵漏的效果對(duì)殘區(qū)發(fā)火影響較大，力爭(zhēng)對(duì)所有與舊區(qū)相通的采后封密閉均進(jìn)行閉內(nèi)充砂、隔絕。

作者簡(jiǎn)介：

田傳濱，男，1968年出生，本科學(xué)歷，現(xiàn)在龍煤鶴崗礦業(yè)公司益新煤礦生產(chǎn)科工作。