馬 權(quán)

（內(nèi)蒙古銀宏能源開發(fā)有限公司泊江海子礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

1 礦井概況

礦井位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市境內(nèi)，井田東西長約13.2km，南北寬約 4.6km，井田面積約59.69km2。

礦主采煤層為3-1煤層，該煤層層位穩(wěn)定，煤層厚度較大。頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，局部為細粒砂巖或粗粒砂巖，為復(fù)合頂板煤層。3-1煤層自燃傾向性為容易自燃，自燃等級I級，自燃發(fā)火期為32天。

2 工作面情況

113102綜采面是礦第二個面，標高+796.5～+851.6m，可采走向長度2670m，面長 240m，煤層平均4.45m，沿工作面順槽自北向南厚度增大，采用傾向長壁后退式全部垮落綜合機械化采煤方法。

工作面2018年1月份開始回采，2018年11月23日，開始鋪網(wǎng)上繩。由于工作面在收作位置受F1202斷層影響，造成上繩結(jié)束頂部遺煤多，最厚留頂煤2m，支架頂、后和采空區(qū)均遺留大量碎煤，給防治煤層自燃帶來了一定的難度。

3 收作期間防火措施，杜絕自燃發(fā)火隱患

3.1 加密防火檢測點，確保檢查不留死角和盲區(qū)

1）收作面防火檢測點布置位置分別為：架前、架頂、架尾，3個點為1組（見圖1）。

圖1 113102收作面防火檢測點布置示意圖

2）從進風側(cè)第1架開始到第70架，每5架布置1組防火檢測點；從71架到140架每1架布置1組防火檢測點。共布置測點84組，計252個。

3）防火檢測點用4分鐵管打入煤體深度不小于1m，鐵管前端為尖頭、煤體段為花管；鐵管與橡膠軟管相連，檢測取樣結(jié)束后將軟管扎緊。

4）測點編號掛牌管理，每小班檢查一次一氧化碳、二氧化碳、氧氣、溫度。

3.2 做實封堵和充填措施，減少漏風

1）停采后立即在膠運順槽、回風順槽支架后方采空區(qū)施工隔離墻，厚度3m，與幫頂支架結(jié)實不漏風（見圖 2）。

2）對砂袋墻噴涂LFM封閉材料，用MEA等充填材料進行二次注漿，確保進、回風兩端頭封堵嚴實不漏風。

3）對進風側(cè)前15架架間下部用編制袋裝砂土進行封堵，隨后用風筒布進行輔助封堵，最后用噴涂LFM防火材料進行封堵。

4）對每一架綜采支架工作面架間間隙煤體暴露部分進行噴涂LFM封閉材料；對每一架綜采支架后部網(wǎng)面及暴露松散煤體采用彎管噴涂LFM封閉材料。

圖2 沙袋隔離墻示意圖

3.3 收作面面內(nèi)進行防火注膠

1）從71～140架，每1架架前、架頂各施工1個防火孔，設(shè)計孔深3～4m，孔直徑4分，共施工140個孔。

從1～70架，每5架架尾各施工1個防火孔；從71～140架，每1架架尾各施工1個防火孔；防火孔進入采空區(qū)不小于1m，孔直徑4分，共施工84個孔。（見圖3）

圖3 113102收作面面內(nèi)防火孔示意圖

2）所有孔輪流反復(fù)注膠，對檢查出CO超過200ppm的，立即注膠。

3.4 采空區(qū)施工注膠鉆孔

1）利用ZDY-650鉆機，在55～140架，每不大于10架施工1個防火應(yīng)急鉆孔，方位180°，仰角27°，設(shè)計孔深不小于12m(不返水為止），鉆孔直徑73mm，共計施工了11個。（見圖4）

圖4 113102收作面采空區(qū)防火鉆孔示意圖

2）鉆孔開孔位置位于兩液壓支架伸縮梁間的夾縫。

3）鉆孔終孔點位于支架后方采空區(qū)頂板向上5m處；鉆孔終孔平面投影點位于支架后方采空區(qū)3m。

4）鉆孔施工完畢后向鉆孔內(nèi)下1寸的鐵管8m，封孔長度不少于1m。

5）所有鉆孔與面內(nèi)專門安裝的一路φ50mm管路合茬，每天向采空區(qū)進行注膠，直到架尾出膠體。

3.5 做好注氮、灌漿防火和通風系統(tǒng)管理

1）堅持每天24小時注氮措施，確保注氮量和注氮濃度符合要求。

2）強化防火灌漿系統(tǒng)管理，確保防火灌漿系統(tǒng)隨時具備灌漿條件。

3）每天對收作面風量進行測定，確保風量穩(wěn)定，進風量控制在800～850m3/min之間。

4 治理效果

1）工作面剛剛停采5天后，架前架頂CO增大趨勢嚴重，最大達196ppm，情況十分危急,在采取一系列綜合防火治后，迅速控制住了自燃隱患，并逐步消除了隱患，整個收作面到拆架結(jié)束，只有96、101、105三架有時CO在100～150ppm（掉頂段），其它平均35ppm，確保了安全收作。

2）工作面2018年11月23日夜班聯(lián)網(wǎng)上繩，11月28日開始刷面，2019年1月1日夜班開始拆架，2019年1月10日拆架結(jié)束封閉。每天取收作面架前、架頂、架尾所有檢查點最大值進行比較（見表1）。

3）回風隅角從停采到輔運封閉，CO的指標30～55ppm。

4）回風流從停采到輔運封閉，CO的指標2～7ppm。

5）連續(xù)注氮氣，惰化采空區(qū)自燃，每天注氮量約5.4萬m3，回風隅角和回風側(cè)采空區(qū)內(nèi)O2濃度控制在7%以下，有效抑制了采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃。

表1 每日CO最大值情況

5 總 結(jié)

1）易自燃厚煤層收作前，一定要合理采高，避免留頂煤，不給防火工作埋下隱患。

2）收作刷面時，要加強頂板管理，盡量減少掉頂；如果出現(xiàn)掉頂，必須立即進行充填加固，同時該區(qū)域做為防火管理的重點。

3）要對自然發(fā)火原因分析，準確確定隱患點的位置，提高了措施的針對性，可以迅速控制自然發(fā)火隱患，避免自然發(fā)火事故。

4）面內(nèi)及采空區(qū)采取注膠、加密檢測、加強封堵充填等全方位的防治措施，堅決杜絕易自燃復(fù)合頂厚煤層綜采工作面逮頂煤收作期間煤層自燃事故的發(fā)生。

5）對易自燃復(fù)合頂厚煤層綜采工作面逮頂煤收作期間防火管理，思想要重視，態(tài)度要堅決，措施要齊全，執(zhí)行要到位，持之以恒，直到永久封閉結(jié)束。

6）對于內(nèi)蒙地區(qū)易自燃煤層，在工作面收作前，必須做好防火材料、設(shè)備的儲備工作，同時人員要保障到位，確保防火措施的落實。