1、一次采全高工作面超长期停采撤除防灭火实践 陈军 杨旭伟 张成涛 孟警战 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿 摘 要： 本文介绍了兖矿集团东滩煤矿六采区首采大采高工作面 63 上 04 工作面停采及撤除期间出现的自燃隐患, 并详细阐述了防灭火治理的方案与措施。通过对防灭火治理效果分析与经验总结, 对类似条件下煤层及工作面开采防灭火工作具有一定的参考价值。关键词： 一次采全高; 停采; 防灭火; 作者简介：陈军 (1983-) , 男, 汉族, 山东临沂人, 2006 年毕业于山东科技大学安全工程专业, 现任兖矿集团东滩煤矿通防科技术主管, 主要从事矿井“一通三防”技术管理工作。收稿日期：2017-11
2、-14Practice of Fire Prevention and Extinguishment in Mining of Fully Mechanized Mining Face with Ultra Long Term MiningChen Jun Yang Xuwei Zhang Chengtao Meng Jingzhan Dongtan Coal Mine of Yanzhou Coal Industry co., Ltd; Abstract： This paper introduces the sixth mining area of Dongtan coal mine of Y
3、anzhou Mining Group first coal spontaneous combustion danger appeared in large mining height mining face and the removal of 04 working face during the 63 beyond, and detailed plans and measures of governance. Based on the fire prevention and control effect analysis and experience summary, which has
4、certain reference value for the fire prevention work coal seam and the working face mining under similar conditions.Keyword： one-off mining; stop mining; fire prevention and extinguishment; Received： 2017-11-141 工作面概况与发火隐患分析1.1 工作面概况东滩煤矿 63 上 04 综采工作面是六采区首采大采高工作面, 工作面走向长1529.1m, 倾斜长 254.3m, 共布置 150
5、组支架, 回采 3 上 煤, 煤厚 4.905.62m, 平均 5.2m, 煤层倾角 014, 平均 5。工作面于 2016 年 12 月 11 日早班停采。1.2 工作面停采发火隐患分析(1) 63 上 04 停采面运顺、轨顺端头顶板垮落不充分, 具有较好的漏风条件, 两端头采空区内存有较多碎煤, 易出现自燃隐患。(2) 63 上 04 工作面停采后, 在 95 号架至轨顺端头区段为断层带, 支架顶部存留浮煤, 支架顶部煤体受压力影响形成碎煤, 破碎煤体构成漏风通道, 易出现自燃隐患。(3) 撤除期间出现的自燃隐患。 (1) 2017 年 1 月 31 日早班, 142 号支架顶部、架间出现
6、青烟, 架间顶部 CO 气体浓度为 1200ppm, 工作面回风流 CO 气体浓度为 30ppm, 142 号支架顶部出现自燃; (2) 2017 年 3 月 3 日早班, 134 号支架顶部、架间出现青烟, 架间顶部 CO 气体浓度为 1000ppm, 工作面回风流 CO 气体浓度为 25ppm, 134 号支架顶部出现自燃现象。(3) 2017 年 3 月 7 日中班, 133 号支架顶部、架间浮煤出现青烟, 架间顶部 CO气体浓度为 200ppm, 133-127 号支架区段回风流 CO 气体浓度为 50ppm, 但 127号支架至运顺风流中无 CO 气体, 133 号支架顶部浮煤出现煤
7、层自燃。(4) 2017 年 3 月 19 日中班, 134 号支架顶部、架间出现青烟, 134-130 号支架区段回风流 CO 气体浓度为 50ppm, 130 号支架至运顺风流无 CO 气体, 134 号支架顶部浮煤出现自燃。2 治理方案2.1 工作面末采期间(1) 距停采线 30m 位置, 轨顺、运顺分别预埋 1 路 108mm 注浆管, 注浆管出口安设 1 节 1m 长花管, 并采取保护措施。(2) 工作面停采后, 轨顺、运顺端头各施工 1 道 1m 厚煤袋隔离墙 (顶板冒实不再施工) , 减少向采空区漏风。(3) 距停采线 30m 处, 轨顺、运顺分别预埋 1 路气体检测束管, 每天
8、采用束管监测系统分析 1 次。2.2 工作面停采后2.2.1 两端头封堵在工作面两端头分别施工 1 道 1m 厚碎煤袋隔离墙, 隔离墙外侧及巷道顶板、端头架架后喷堵赛福特堵漏, 减少向采空区漏风。2.2.2 架间打钻注胶(1) 防火钻孔施工。63 上 04 停采面 90-150 号架间每架施工 2 个钻孔。孔 1 开孔位置距支架立柱前 3.5m 位置前后开孔, 透孔位置在架顶煤层 11.2m 厚处, 开孔角度为 7080, 孔深 2m, 封 2m 长 1 寸钢管, 最里端为 0.51m 花管;孔 2 开孔位置距支架立柱前 3.5m 位置前后开孔, 透孔位置在架顶煤层 11.2m厚处, 开孔角度
9、为 40, 孔深 2.5m, 封 2.5m 长 1 寸钢管, 最里端为 0.51m 花管;封管时, 缠棉纱长度不少于 1m, 确保封孔质量, 防止注浆期间漏胶;共施工122 个孔。(2) 注胶防火。 (1) 对轨顺隅角隔离墙内及停采面架间防火钻孔压注水玻璃凝胶进行防火预处理; (2) 对停采面 138-120 号支架架间防火钻孔压注 MEA 凝胶进行防火预处理。2.2.3 防火检测监测(1) 通防工区瓦检员每班对 63 上 04 停采面两端头、架间、回风流气体温度进行气体检测。(2) 监控队每周安排专人对停采面所有钻孔测温排查 1 次, 并对重点防火钻孔进行取样分析。(3) 利用回风隅角预先敷
10、设的束管, 每天对回风隅角的气体成分至少分析 1 次。3 措施实施及效果分析3.1 防火治理情况3.1.1 防火预处理措施落实情况(1) 2016 年 12 月 12 日, 两端头垛碎煤袋墙并喷堵赛福特封闭, 12 月 24 日早班至 28 日中班, 对轨顺隅角碎煤袋墙内压注水玻璃胶体 238m。(2) 对端头各 15 个支架架间防火钻孔压注水玻璃凝胶进行防火预处理, 共注水玻璃胶体 607m。(3) 对停采面 138-120 号支架架间防火钻孔压注 MEA 凝胶进行防火预处理。共注胶体 90m。3.1.2 应急预处理措施落实情况(1) 2017 年 1 月 31 日早班 142 号支架顶部出
11、现自燃隐患, 通防科立即安排安撤公司将支架降落、通防工区对支架顶后部插接 1 寸钢管 (注胶管) 3 根并对支架顶部压注凝胶, 随即隐患消除;同时对轨顺端头碎煤袋墙内压注凝胶进行充填堵漏, 至 2 月 1 日夜班, 压注凝胶 135m。(2) 2017 年 3 月 3 日早班 134 号支架顶部出现自燃隐患, 通防科立即安排安撤公司将支架降落、通防工区对支架顶后部插接 1 寸钢管 (注胶管) 3 根并对支架顶部压注凝胶, 随即隐患消除;后对 134-139 号支架架间压注水玻璃凝胶, 并将 134 号、135 号支架降落, 在支架顶后部插接 1 寸钢管 (注胶管) 并压注凝胶, 至 3 月 4
12、 日夜班, 压注凝胶 130m。(3) 2017 年 3 月 7 日中班, 133 号支架顶部出现自燃隐患, 通防科立即安排安撤公司将支架降落、通防工区对支架顶后部插接 1 寸钢管 (注胶管) 3 根并对支架顶部压注凝胶, 3 月 8 日夜班隐患消除;后对相邻 134-122 号支架降落、插注胶管、注水玻璃凝胶。至 3 月 9 日夜班, 压注凝胶 104m。(4) 2017 年 3 月 19 日中班, 134 号支架顶部出现自燃隐患, 通防科立即安排安撤公司将支架降落、通防工区对支架顶后部插接 1 寸钢管 (注胶管) 3 根并对支架顶部压注 MEA 高分子胶体, 随即隐患消除, 至 3 月 2
13、0 日, 对 134 号支架及邻架压注 MEA 高分子材料 90m。2017 年 4 月 30 日停采面两顺槽第一道密闭封闭完成, 并利用轨顺密闭墙预留通停采线注浆管路压注粉煤灰复合胶体 1270m。3.2 治理效果分析(1) 2016 年 12 月 11 日停采至 2017 年 1 月 31 日, 共计 51 天, 通过前期对端头封堵注胶及架间打钻注胶处理, 工作面回风流 CO 气体为 0ppm, 温度正常, 防火预处理效果显著。(2) 2017 年 1 月 31 日至 2017 年 4 月 30 日, 共计 89 天, 工作面先后经历了 4次自燃隐患, 通过综合防灭火治理, 及时消除发火隐
14、患, 停采面回撤工作期间, 持续监测停采面架间温度气体正常, 端头及架间回风流无 CO 气体。停采面封闭后, 对停采线内压注粉煤灰复合胶体进行充填工作, 现监测两顺槽密闭内无 CO气体, 其他气体指标及温度正常。4 经验总结(1) 工作面末采期间, 对于地质条件复杂, 工作面推进较慢的实际, 要重点排查发火隐患, 落实跟踪治理, 不能因为一时没有出现异常而不治理。(2) 做好工作面末采及撤除期间的防火措施, 高度重视停采线支架顶部碎煤防火治理工作, 将发火隐患消除在萌芽状态。(3) 通防部门做好应急发火处理的工作, 维护好井下防火管路系统, 确保完好可靠, 随时对发火隐患地点采取治理措施, 在最短的时间内, 快速组织人员进行防火工作, 及时消除发火隐患。参考文献1张荣立.采矿工程设计手册M.北京:煤炭工业出版社, 2003. 2王省身, 张国枢.矿井火灾防治M.徐州:中国矿业大学, 1990.
