摘要：針對(duì)山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司楊莊煤礦E3403工作面回采過(guò)程中存在自然發(fā)火隱患的現(xiàn)狀，通過(guò)采取壓注預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、注漿、注防火材料、封堵漏風(fēng)、施工防火門(mén)墻等防火措施有效的保證了工作面回采過(guò)程中的防火安全。

關(guān)鍵詞 "分層開(kāi)采綜放面 "防滅火 "綜合技術(shù)研究

1概述

E3403工作面北鄰E3112工作面，東臨滋陽(yáng)斷層保護(hù)煤柱，南鄰E3402采空區(qū)，西鄰津浦鐵路保護(hù)煤柱，上部為二分層E3202、E3201、E3206采空區(qū)。E3403工作面軌順可采段走向長(zhǎng)312.5m，運(yùn)順可采段走向長(zhǎng)304.1m，傾斜長(zhǎng)度為136.9m，可采面積47130.9m2。E3403工作面沿3煤底板布置，工作面為近水平仰采，采用走向長(zhǎng)壁采煤法，綜合機(jī)械化放頂煤回采工藝，采空區(qū)采用自然垮落法進(jìn)行處理。工作面開(kāi)采范圍內(nèi)煤層均厚4.0米，機(jī)采高度定為2.2m，平均放煤高度為1.8m，平均采放比為1∶0.82。

E3403工作面位于E3201、E3202、E3206采空區(qū)下方沿煤底施工，根據(jù)附近采掘揭露情況分析，工作面煤巖層總體為一向北東方向傾斜的單斜構(gòu)造，預(yù)計(jì)回采期間切眼將揭露FD2斷層，落差1.1m，會(huì)對(duì)工作面回采有一定影響。預(yù)計(jì)工作面回采結(jié)束后冒落帶最大高度12.0m—16.6m，導(dǎo)水裂隙帶（包含冒落帶）最大高度為43.8m—55.0m。根據(jù)礦井東翼采區(qū)回采實(shí)際揭露情況以及相鄰興隆莊煤礦3采區(qū)回采資料，工作面內(nèi)沒(méi)有陷落柱或火成巖侵入等對(duì)回采有影響的其它地質(zhì)現(xiàn)象。

工作面分層開(kāi)采造成架后遺煤多，受周邊巷道圍巖變形影響漏風(fēng)嚴(yán)重等原因，易造成工作面發(fā)生自然發(fā)火隱患。

2綜合防滅火技術(shù)

2.1預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

（1）瓦斯檢查員每班對(duì)自然發(fā)火觀測(cè)點(diǎn)、工作面風(fēng)流、回風(fēng)隅角、工作面回風(fēng)流一氧化碳及溫度情況檢測(cè)2次；E3403運(yùn)輸順槽回風(fēng)口10-15米處一氧化碳及溫度情況每班檢測(cè)1次，異常情況及時(shí)匯報(bào)并加密檢測(cè)。每周對(duì)兩順槽安設(shè)的防火檢測(cè)探孔進(jìn)行檢測(cè)，異常情況加密檢測(cè)。

（2）工作面回采期間每周對(duì)相鄰采空區(qū)及其他相關(guān)地點(diǎn)的采空區(qū)密閉內(nèi)的氣體進(jìn)行一次采樣分析。初采期間（前50m）每周對(duì)工作面風(fēng)流、回風(fēng)隅角、工作面回風(fēng)流進(jìn)行人工采樣分析二次，正常回采后調(diào)整為每周一次，分析結(jié)果及時(shí)OA公示。

（3）充分利用礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 對(duì)工作面風(fēng)流、回風(fēng)隅角等地點(diǎn)氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，異常情況及時(shí)匯報(bào)。工作面回風(fēng)隅角安設(shè)束管監(jiān)測(cè)探頭、甲烷傳感器、懸掛一氧化碳便攜儀、甲烷-氧氣兩用儀。運(yùn)輸順槽回風(fēng)口安設(shè)甲烷、一氧化碳、溫度傳感器及束管監(jiān)測(cè)探頭。工作面各地點(diǎn)束管及球膽氣體分析出現(xiàn)異常情況，必須加密監(jiān)測(cè)，跟蹤現(xiàn)場(chǎng)防滅火處理情況，保證氣體監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、監(jiān)控有效。

2.2注漿

2.2.1簡(jiǎn)介

通過(guò)埋設(shè)的注漿管路對(duì)采空區(qū)內(nèi)進(jìn)行注漿防火處理。

2.2.2注漿注意事項(xiàng)

注漿前，工作人員必須檢查其供水、材料供應(yīng)量和注漿管路的通暢情況。據(jù)E3403工作面的具體情況，用電話通知調(diào)度總機(jī)，由調(diào)度總機(jī)再通知注漿站從地面注漿站向E3403工作面送漿。注漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管路有問(wèn)題及時(shí)通知井上停止下漿并關(guān)閉閘門(mén)處理。注漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有漏、跑漿，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)調(diào)度總機(jī)，通知注漿站停止下漿，處理合格后方可繼續(xù)注漿。灌漿前先灌幾分鐘清水再灌漿；灌漿結(jié)束后灌幾分鐘清水清洗管路，以免泥漿在管道內(nèi)沉淀。清洗完管路后，關(guān)閉閘門(mén)，收拾好工具，無(wú)其他情況后方可離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。開(kāi)切眼及停采線、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層帶等特殊區(qū)域?yàn){必須根據(jù)實(shí)際加大注漿量，達(dá)到防滅火的目的。

2.2.3疏水及防潰漿措施

根據(jù)采空區(qū)涌水量考慮注漿析水量選擇排水設(shè)備、安裝排水管路，確保巷道無(wú)積水。在兩端頭處設(shè)排水點(diǎn)，排水泵能力滿足要求，防止積水淹沒(méi)設(shè)備。每次注漿時(shí)指定有經(jīng)驗(yàn)的人員看管管路、觀察兩順槽涌水量變化及工作面是否存在跑滲漿情況。發(fā)現(xiàn)管路來(lái)壓（注漿管路跳動(dòng)或管接頭跑漏漿等現(xiàn)象）及時(shí)關(guān)閉上一級(jí)閥門(mén)，打開(kāi)放漿閥門(mén)，釋放壓力，停止注漿。根據(jù)實(shí)際在兩端頭施工隔離墻，達(dá)到阻漿作用。注漿流速均勻，漿液濃度符合設(shè)計(jì)要求。

2.3注防火材料

E3403工作面區(qū)域內(nèi)配備氣動(dòng)注漿泵兩臺(tái)，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用，用于噴灑阻燃劑、壓注水玻璃凝膠或阻燃劑、壓噴注LFM防滅火材料（也可使用氣動(dòng)隔膜泵進(jìn)行施工）。工作面架后敷設(shè)一路?25mm高壓膠管，每20m設(shè)置一三通閥門(mén)，為專用噴灑阻燃劑管路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)防火需要， MEA、水玻璃、小蘇打、花管、LFM輕型防滅火材料均在現(xiàn)場(chǎng)配齊，滿足防火需要。

2.4封堵漏風(fēng)

E3403運(yùn)輸順槽剝幫區(qū)域要認(rèn)真檢測(cè)氣體溫度狀況，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)剝幫區(qū)域打孔壓噴注水玻璃凝膠或阻燃劑或噴涂LFM防滅火材料，以便進(jìn)一步封堵剝幫區(qū)域的裂隙，減小漏風(fēng)強(qiáng)度；E3402軌道及運(yùn)輸順槽密閉內(nèi)氣體及溫度通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，根據(jù)實(shí)際通過(guò)注漿管向內(nèi)灌漿，提高E3402采空區(qū)處的氣密性；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)遺煤情況將E3403運(yùn)順端頭處注漿管斷開(kāi)進(jìn)行大量注漿，阻止E3403運(yùn)順端頭處的遺煤接觸氧氣；如上述措施實(shí)施后還無(wú)法消除發(fā)火隱患，E3403運(yùn)輸順槽不得進(jìn)行剝幫工作，應(yīng)加快工作面推進(jìn)速度，避免遺煤持續(xù)氧化自燃。

2.5施工防火門(mén)墻

2.5.1防火門(mén)墻位置

E3403采煤工作面正常生產(chǎn)前，必須預(yù)先選定構(gòu)筑防火門(mén)的位置并及時(shí)施工，具體位置如下：E3403軌道順槽防火門(mén)施工位置：距E3403軌道順槽開(kāi)門(mén)口向里不大于5m處。

E3403運(yùn)輸順槽防火門(mén)施工位置：距E3403運(yùn)輸順槽開(kāi)門(mén)口以里不大于15m處。

2.5.2防火門(mén)施工標(biāo)準(zhǔn)

防火門(mén)墻（套）必須采用磚、沙等不燃性材料構(gòu)筑，施工質(zhì)量符合要求。墻體厚度不小于600mm，防火門(mén)斷面符合行人、通風(fēng)和運(yùn)輸要求。 軌道順槽防火門(mén)墻墻體四周應(yīng)按規(guī)定掏槽，運(yùn)輸順槽防火門(mén)墻不再進(jìn)行掏槽。防火門(mén)采用“內(nèi)拆插口”結(jié)構(gòu)，中間采用防火門(mén)板封閉，防火門(mén)板材厚度不得低于30mm，錯(cuò)口寬度不小于20mm，寬度不小于300mm，外部包鐵皮或噴涂防火涂料或采用外購(gòu)專用防火板。

3應(yīng)急處置

3.1自然發(fā)火隱患處理

如果E3403工作面或者回風(fēng)流中發(fā)現(xiàn)一氧化碳濃度大于24ppm，并呈上升趨勢(shì)，必須查明原因，判定采空區(qū)發(fā)生自然發(fā)火隱患時(shí)，主要采取的防火措施有：（1）調(diào)整工作面的風(fēng)量至正常生產(chǎn)期間的50%，并檢查工作面有害氣體、溫度等情況。（2）加快工作面推進(jìn)速度（如不放頂煤）；沿后部運(yùn)輸機(jī)敷設(shè)一至三路工作面注漿管路，間距5～10m；每班由瓦斯檢查對(duì)工作面相關(guān)地點(diǎn)檢查不少于3次，特殊情況隨時(shí)檢查，并隨時(shí)向礦調(diào)度室匯報(bào)。（3）調(diào)整隔離墻間距為10±3m，兩順同步施工隔離墻，袋子與錨網(wǎng)接觸處充填嚴(yán)密，并注水玻璃凝膠封堵。（4）兩順槽施工完隔離墻后3m后，若頂板為煤時(shí)，應(yīng)剪網(wǎng)促使頂板冒落至下一道隔離墻位置前3m，以減小頂部漏風(fēng)通道的空間，冒落的煤體要大量噴注阻燃劑或水玻璃凝膠，采空區(qū)遺煤無(wú)法清理干凈時(shí)也要大量壓噴注阻燃劑或水玻璃凝膠。（5）每次施工隔離墻后，在墻外不大于3m處向外鋪設(shè)束管，束管口要用花管保護(hù)。采煤面架間每十架設(shè)一取樣點(diǎn)，每天對(duì)各采樣點(diǎn)進(jìn)行人工取樣。（6）通過(guò)兩順槽及工作面敷設(shè)的防滅火管路在距隱患點(diǎn)較近的管路連續(xù)壓注水玻璃凝膠或阻燃劑，并設(shè)置警戒，嚴(yán)禁人員進(jìn)入瓦斯超限區(qū)，直至隱患消除。（7）根據(jù)實(shí)際情況選擇利用注漿管路對(duì)采空區(qū)注漿，每班注漿量要達(dá)到100～150m3，每天注漿量不低于300m3，工作面見(jiàn)漿或涌水增大時(shí)停止，發(fā)火隱患消除后，注漿量恢復(fù)正常。

若判斷為支架上方煤體有發(fā)火隱患時(shí)，必須通過(guò)移架放煤的方法處理，邊放邊灑水邊外運(yùn)，瓦斯檢查員跟蹤檢測(cè)，并準(zhǔn)備一次性花管在附近支架打眼注膠進(jìn)一步處理，直至隱患消除。若為順槽頂煤發(fā)生隱患，先灑水降溫，再在隱患周圍施工防火鉆孔，壓注水玻璃凝膠，并跟蹤監(jiān)測(cè)，直至隱患消除。

3.2應(yīng)急處置程序

當(dāng)工作面發(fā)生自然發(fā)火隱患時(shí)應(yīng)按照《應(yīng)急停產(chǎn)撤人制度》和《礦長(zhǎng)授權(quán)令》及《調(diào)度員十項(xiàng)應(yīng)急處置權(quán)》，調(diào)度室值班調(diào)度員在接到火災(zāi)事故匯報(bào)后，首先行使礦長(zhǎng)權(quán)利，立即要求已受災(zāi)巷道內(nèi)及可能波及的附近巷道內(nèi)的人員停止工作，撤人升井。若為外因火災(zāi)，則要立即要求火點(diǎn)下風(fēng)流的人員緊急按火災(zāi)撤人路線避災(zāi)，現(xiàn)場(chǎng)上風(fēng)流人員視火情，盡可能地采取一切措施現(xiàn)場(chǎng)滅火。若為內(nèi)因火災(zāi)，則要全部人員撤人升井，但順序按先下風(fēng)流人員，后上風(fēng)流人員。同時(shí)通知井下跟班領(lǐng)導(dǎo)，現(xiàn)場(chǎng)指揮搶險(xiǎn)救災(zāi)工作。當(dāng)E3403工作面發(fā)生火災(zāi)后，調(diào)度機(jī)臺(tái)接到井下災(zāi)情電話后，必須問(wèn)清事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、范圍等情況，并立即通知應(yīng)急救援組織機(jī)構(gòu)所有人員，啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案，做好記錄。在礦長(zhǎng)未到指揮部之前，礦值班領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)指揮組織有關(guān)人員搶險(xiǎn)救災(zāi)?，F(xiàn)場(chǎng)指揮由跟班礦領(lǐng)導(dǎo)、值班科長(zhǎng)、帶班區(qū)隊(duì)長(zhǎng)臨時(shí)兼任，安監(jiān)員做好搶險(xiǎn)救災(zāi)安全監(jiān)督工作。

指揮部根據(jù)掌握的情況和信息，判斷事故的性質(zhì)、范圍和災(zāi)害程度，制訂搶險(xiǎn)救災(zāi)方案，并安排調(diào)度室立即將事故影響的區(qū)域停電、撤離所有人員。礦長(zhǎng)在接到事故匯報(bào)后，應(yīng)立即組織成立事故搶險(xiǎn)救災(zāi)指揮部。

指揮部設(shè)井上指揮部和井下現(xiàn)場(chǎng)指揮部，人員由應(yīng)急救援機(jī)構(gòu)成員組成。指揮部實(shí)行24小時(shí)工作制，對(duì)制訂的搶險(xiǎn)救災(zāi)措施做到有安排，有落實(shí)、有監(jiān)督、有匯報(bào)、有記錄，以保障救護(hù)工作的順利進(jìn)行。

4效果分析及總結(jié)

通過(guò)上述綜合防滅火措施的應(yīng)用，E3403分層開(kāi)采綜放工作面回采過(guò)程中未發(fā)生自然發(fā)火隱患，有效的保證了礦井的安全生產(chǎn)。