煤矿综合防治煤层自然发火体系构建

滑志强 房晓哲 尉龙敏

摘要：据统计，“十二五”期间，我国煤矿共发生火灾事故15起、死亡104人，与“十一五”期间发生44起、死亡408人相比，事故起数下降65.91%、死亡人数下降74.51%，但我国煤矿火灾防治形势依然严峻，特别是45天封闭制落实有困难的情况下，防火成为首要任务。本文通过对采煤工作面防火体系的构建总结，为煤矿防火提出一些经验做法。

关键词：防治煤层自然发火；体系构建；综合措施；掘进工作面防火；采煤工作面防火

目前，威胁煤矿安全生产的“水、火、顶板、瓦斯、煤尘”五大要素中，火灾的防治工作依然复杂，形式依然严峻。燕家河煤矿主采煤层有8煤，属于Ⅰ类自然煤层，最短发火期为41天，矿井防治煤层自燃发火任务十分艰巨。

本文通过对燕家河煤矿矿井为解决8107综采放顶煤工作面掘进、回采及收作期间的火灾防治问题，研究制定了对应的综合防治煤层自然发火措施，构建了防治煤层自然发火体系。体系运行结果表明：综合防治煤层自然发火体系构建杜绝了易发火采掘工作面的煤层自然发火隐患，实现了安全回采及收作，真正做到了“防火重在预防”。

一、体系构建背景

燕家河煤矿8107综采放顶煤工作面可采走向长度1468m，面长200.7m，煤层平均厚度6.0m，煤层倾角为3～5°，平均为4°。2008年8月，陕西省煤矿安全装备中心对矿8煤自燃倾向性进行了鉴定，鉴定结果为Ⅰ类自燃煤层。截止2018年7月20日中班，工作面停采，进行回收，准备封闭。工作面收作风量为700m3/min，矿井配备2套移动制氮系统，注氮机型号JXZD-660，一备一用；矿井配备黄泥灌浆系统。

通过对8107工作面掘进、回采及收作期间煤层自然发火治理工作并结合矿井防火管理模式进行总结提炼，提出了构建矿井综合防治煤层自然发火体系。

二、体系构建要素

（一）技术先行 源头管控

科学合理的生产布局、采掘设计与工作面接替是超前做好防治煤层自然发火的关键，坚持设计源头前瞻思考，实现源头管控。

1、理论研究：认真研究图纸，充分利用煤层自燃倾向性、标志性气体及工作面采空区“三带”划分[1]等成果，制定切实可行的实施方案，保证治理效果。

2、布局合理。合理确定开采方法，优化生产布局，合理确定开采顺利，优化采掘接替，工作面“两巷、两线”错茬布置，严禁在工作面回采范围外侧设置硐室。

3、系统优化。工作面开切眼位置、收作线位置要避开通风高负压区，合理利用均压通风技术[2]减少回采工作面或采空区进、回风两端压差，以减少采空区漏风。

4、技术保障。合理工作面布置、开采工艺选择及煤柱留设，煤柱的留设要充分考虑自然发火、地应力因素造成的沿空小煤柱挤压变形，减少漏风通道。

（二）固化模式 精细管理

矿井在防治煤层自然发火上形成集探查、喷注、预报、灌注、封堵、均压、喷洒等为一体的矿井防火管理模式。

1、沿空掘进工作面防火

一是超前探查，煤巷沿空侧每50m布置一个防火观测孔，并根据探查情况，及时采取针对性措施。

二是喷注严实，煤巷掘进松动、冒高区进行高分子加固材料封堵；巷道沿空侧、巷道揭煤处、漏顶区必须喷浆封闭，沿空侧喷浆滞后迎头不大于30m，岩性较差地段采取注浆加固。

三是精准预报[3]，对防火观测孔进行常态化检测，瓦斯检查员每班至少检测3次，及时将数据记录于防火台帐。每天进行一次气体取样，地面GS-4085色谱仪化验校对，异常防火观测孔定点取样化验。通过现场实测、取样化验对观测数据进行核对，及时准确发现隐患。

2、采煤工作面防火

（1）初采期间

一步“建”：工作面初采前建立健全防火灌浆及注氮系统，工作面回采前具备注氮条件。二步“堵”：两巷按照要求做好封堵工作。三步“保”：合理组织生产，优化劳动组织，保证回采进尺大于月最低推进度（60m）。

（2）回采期间

一步“埋”：工作面回采期间风巷每30m预埋一趟灌浆管路，进风巷每20、30、40m预埋一趟注氮管路，防火检测束管正常进行交替迈步式预埋，现场采取画线、标点、编号、挂牌管理，做到“精准埋管”。

二步“查”：对工作面各防火观测点每小班进行防火检查，定期取样化验。

三步“快”：工作面在回采过程中不得随意丢顶、底煤，不得随意向采空区丢煤、弃煤，浮煤要出净，减少采空区遗煤，工作面合理组织生产，快速推进。

四步“堵”：工作面回采期间，上、下隅角严格封堵，减少采空区漏风。

（3）收作期间

落实均压、注氮、喷洒阻化剂、灌浆及端头封堵等五项防火措施。利用工作面进风巷注氮装置向采空区交替注氮气，减少采空区含氧量；临近采空区通过施工阻燃墙减少机头段漏风，连续注氮保持正压状态。

三、效果

通过对8107工作面掘进、回采及收作期间煤层自然发火治理经验，形成了集探查、喷注、预报、灌注、封堵、均压、喷洒等为一体的矿井综合防治煤层自然发火体系，能够及时防治煤层自然发火，保证矿井安全生产。

作者简介：滑志强（1972-），男，漢族，河北内丘人，工程师，大专学历，现任陕西省旬邑县中达燕家河煤矿有限公司通风副总。一直从事矿井一通三防管理工作。

参考文献：

[1]陈全.采空区“三带”划分指标的研究[J].煤炭工程师，1997（03）：15-18+53.

[2]张人伟，俞启香，杨文胜，郎延生.因地制宜实施均压防灭火技术[J].煤矿安全，1996（10）：24-26.

[3]黄力纲.矿井火灾预测预报及防火技术措施[J].科技与企业，2011（15）：29-30.