综采工作面回采期间防治自然发火技术应用

综采工作面回采期间防治自然发火技术应用

王康

淮河能源集团煤业分公司潘三矿通风防突科 安徽淮南 232096

摘要：综采工作面是综合机械化生产采煤工艺的新技术，极大地简化了采区生产准备，减少了分层开采工艺过程，明显地具有高产、高效、投入少、效益好的优越性，但也极大地增加了采区开采防灭火等技术难度，因此综采工作面开采的自然发火综合防治是一项重要的工作。本文结合实例，深入分析了综采工作面回采期间防治自然发火技术应用。

关键词：综采；回采；防治；自然发火

防治煤炭自然发火是综采工作面能否成功的关键。国内已有不少矿井综放工作面发生不同程度的火灾，造成大量煤炭资源的浪费，而且造成巨大的经济损失。为此，必须把综采工作面防治自然发火作为重点工作。

1 安全技术

1.1 防火预测预报

（1）工作面回采期间，做好防治自然发火预测预报。采用CO作为自然发火标志气体。工作面任何地点出现CO时，需取样分析C₂H₄；并根据C₂H₄浓度，采取针对性措施。在1652(3)轨顺汇风点10～15m范围安设CO传感器，并在1652(3)工作面回风隅角抽采管路上安设CO传感器，实现CO连续监测。

（2）工作面回采期间每小班安排瓦斯检查员对工作面回风流、回风隅角和采空区、工作面收作期间增设每10架支架架后设1个观测点（测点必须进入采空区或煤岩体内不少于300mm）进行1次CH₄、CO、CO₂浓度和温度检查，同时对采空区出水温度进行观测；上述地点出现CO，则对该测点相邻5架加强观测，并对出现CO的地点增加检查次数（每小班检查3次）；CO浓度超过10ppm时，每天进行取样分析。

（3）以上检查结果必须建立台账，任何地点出现CO，立即汇报矿调度；CO浓度≥24ppm或高温点≥35℃的，立即向矿长汇报。工作面风流中出现CO，浓度大于10ppm、持续时间2小时以上(因放炮原因的除外)或出现煤壁挂汗、煤焦油味、汽油味等发火预兆，以及采掘工作面采空区、高冒处CO浓度达到50ppm，矿调度必须在当班内汇报煤业分公司调度室，发生自然发火事故时必须立即汇报。

2.2通风管理

（1）通风队加强西一13-1采区内通风设施的检修和维护，所有风门必须安设联锁装置，确保1652（3）工作面回采期间通风系统稳定。

（2）矿井主要通风机切换或停风机、抽采泵之后，及时对工作面风量CH₄、CO浓度和温度进行排查；发现问题，及时查找原因并进行处理。

（3）若回采期间工作面或回风隅角出现CO且有持续上升趋势，兼顾该面防火工作需要，可适当降低工作面风量，以工作面、回风流及上隅角瓦斯不超限为准。工作面增加或减少风量必须经矿总工程师同意方可进行调整。

2.3 灌浆防火

2.3.1灌浆材质：黄土。

2.3.2灌浆参数

浆液浓度：灌浆浆液的水土比不大于5:1；

灌浆强度：40.5m³/h；

2.3.3灌浆方法

（1）埋管灌浆：在回风隅角预埋DN108mm灌浆管路、胶顺隅角预埋DN50mm灌浆管路，埋入采空区30m后，将灌浆管路由隅角处掐断，并将新的浆管埋入采空区；若出现自然发火隐患或月推进度小于40m时，则不断开灌浆管路，并在灌浆管路上（距工作面最近的灌浆拨头位置）另外增设1根DN50mm灌浆支管进行预埋。

（2）顶板走向钻孔灌浆：在工作面回风顺槽施工顶板走向钻孔，通风队负责与回风顺槽的灌浆管路连接，向采空区实施灌浆；

（3）洒浆：沿工作面敷设一路Φ31.5mm软管，综采队负责向架后、架间洒浆；每次每架洒浆时间30s～60s。

2.3.4 根据自然发火隐患程度采取灌浆措施

（1）回采过程中，工作面回风隅角或其它测点出现CO浓度≥10ppm时，通风队利用工作面隅角预埋的灌浆管路对采空区进行灌浆，每天灌浆时间不少于8h。

（2）工作面采空区、回风隅角中出现CO（CO浓度≥10ppm）时，每次移架后，综采队利用工作面布置的洒浆管向工作面遗煤处进行洒浆（无遗煤，则不洒浆）。通风队利用工作面回风巷的灌浆管路对采空区进行灌浆，每天灌浆时间不少于8h。

（3）当月推进度小于40m且工作面采空区、回风隅角中出现CO时，通风队利用工作面回风巷的灌浆管路对采空区进行灌浆，每天灌浆时间不少于8h。每次移架后，综采队向工作面架后、架间进行逐架洒浆；每个生产小班，必须对工作面全面洒浆一次。

（4）埋管灌浆期间，如果工作面出水、出浆要立即停止灌浆，待停止出浆（出水）后再恢复灌浆。

（5）正常回采期间，未出现自然发火隐患（或未检测出CO），则不采取灌浆、注氮措施。过断层期间（断层落差≥2m），综采队利用工作面布置的洒浆管向工作面遗煤处进行洒浆（无遗煤，不需要洒浆）。

2.3.5灌浆注意事项

（1）灌浆人员必须熟悉灌浆系统及控制阀门的位置。灌浆人员到达作业地点后，首先检查管路系统状况及灌浆地点的顶、帮支护情况，有不安全因素要立即处理，处理不了的要汇报区队领导，禁止野蛮操作。

（2）灌浆前，先用清水冲洗管路；待管路畅通后，再联系制浆站开始送浆。灌浆结束后，用清水冲洗灌浆管路，待管路畅通、管口有稳定清水留出时，方可停止冲洗管路。

（3）灌浆期间，注意观察管路及各处阀门的连接情况，灌浆管口应连接可靠、闸阀进行二次保护；发现堵孔或管路漏浆时，先关闭上一级管路的阀门，卸压后进行处理。

2.4 注氮防火

当工作面采空区、回风隅角出现CO≥20ppm时，及时向采空区注氮。注氮期间，必须确保氮气源稳定可靠、氮气浓度不得小于97℅、至少有1套专用的氮气输送管路系统及其附属安全设施。抽采队定期进行检测、分析和整理有关记录、发现问题及时报告处理^[1]。

2.5 其他安全技术

工作面回采期间，将上、下隅角充填严实，以减少向采空区漏风。当采空区出现CO或瓦斯异常时，必须对上、下隅角使用阻燃编织袋装碎煤矸进行充填，上隅角两刀一充填，下隅角三刀后拉转载机后及时充填，已充填墙严禁拆除重复利用。合理安排生产，提高回采率。工作面严格跟顶回采，严防漏顶或发生抽冒，减少采空区遗煤。灌浆、注氮管路严禁挪作它用；向采空区进行灌浆、注氮期间，加强对灌浆、注氮管路系统的检查，确保管路保持完好、畅通状态，发现问题及时处理。施工单位作业过程中对灌浆、注氮管路进行保护，严禁埋压或私自断开灌浆、注氮管路；拆除灌浆管路时，确保每次拆除后的灌浆管路末端距工作面不大于5m，严禁多拆。

3 结束语

　 通过采取加强瓦斯抽采、预测预报、加固堵漏、灌浆等有效措施，实现了综采工作期间的瓦斯及防火安全管理，对类似条件下综采工作面安全回采有一定的参考价值。 

参考文献：        

 [1]王正建，刘广金.采煤工作面自然发火防治技术的实践【J】.中州煤炭，2019（2）：73～74