王中举 WANG Zhong-ju
（内蒙古平庄能源股份有限公司老公营子煤矿，赤峰 024081）
（Inner Mongolia Pingzhuang Energy Co.，Ltd.，Laogongyingzi Coal Mine，Chifeng 024081，China）
摘要： 煤矿企业在经营过程中，煤炭自燃发火作为一种自燃灾害，严重威胁矿井的安全生产。本文通过对注浆防灭火、注氮防灭火进行分析，同时提出相应的政策建议，为煤矿企业预防煤炭自燃发火提供参考依据。
Abstract: As a kind of natural hazard, spontaneous combustion seriously threats the safety production of mine in the business process of coal mining enterprises. This paper analyzes the grouting and nitrogen injection fire-fighting methods, and puts forward appropriate policies proposals, providing references for the prevention of spontaneous combustion of coal mining enterprises.
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关键词 ： 自燃发火；防火措施；防火经验
Key words: spontaneous combustion；fire protection；fire experience
中图分类号：TD75 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0070-02
0 引言
煤炭自燃发火作为煤矿五大自然灾害之一，严重威胁着矿井的安全生产。老公营子煤矿属易燃煤层，自燃发火期1-3个月，最短15天。所以防治煤炭自燃发火工作在该矿的日常安全管理工作中就显得格外重要。下面将该矿日常防治煤炭自燃发火工作和一些成功防治煤炭自燃发火的经验作如下总结。
老公营子煤矿于2004年开工建设，2007年正式投入生产，矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。矿井设计生产能力120万吨/年，通过技术改造，2012年4月生产能力核定为180万吨/年，煤质为老年褐煤。矿井主要分为两个水平进行开采，即+256辅助水平和+160主采水平，现阶段主要开采+256辅助水平。在辅助水平内主要有3-1煤、3煤和4煤等可采煤层，煤层厚度在2-4.5米之间，采煤方法为综合机械化一次采全高。
该矿现阶段主要采用注浆和注氮等综合防灭火方法，矿井同时安装了SG-2000束管监测系统，确定煤层自燃发火的标志性气体和建立自燃发火预测预报制度。所有监测分析结果记录在专用的防火记录簿内，发现自燃发火指标超过或者达到临界值等异常变化时，立即发出自燃发火预报，采取措施进行处理。再配合矿井风量风压的调整、合理选择通风设施的位置，减少漏风，有效地防治煤炭自燃发火事故的产生。在准备工作面同时形成完整的注浆系统，工作面初采200米范围内及工作面末采100米范围内埋设注氮管路，全天连续24小时不间断向采空区进行注氮。保证工作面在初采、回采、采终期间的防灭火安全。
1 注浆防灭火
每一工作面回撤完毕后，在上下两道靠近采终附近构筑第一道防火密闭，第一道防火密闭建造完成后，在距此闭1.5-2米处建造第二道密闭，两道密闭之间用碎石充填，在第二道密闭上设置注水泥浆的铁管（注浆管和泄水管穿过两道密闭通往采空区）。当两道密闭强度达到要求时，向两道密闭间压注水泥浆，在压水泥浆时必须连续作业，使两道密闭之间的水泥注浆压力达到5-6MP，当压力达到5-6MP时，水泥浆会沿着锚杆、锚索孔和煤隙渗入煤体中，如此既增加了密闭的强度，也最大限度地减少了密闭及密闭附近煤体的漏风。
在两道密闭施工完毕后将泄水管和注浆管全部引至封闭巷道片口外的全风压通风处，然后在片口合理的位置设置一道临时密闭或永久密闭。
对于选择这种防灭火方法，主要是由于该矿的自燃地理条件所制约，该矿井田范围内地势比较平坦，不能储存大量的注浆用土，不能及时地将采空区用黄土充填严实，从而造成采空区漏风，因为所有灌浆用土基本都是从外面购买，成本大。
同时该矿在回采工作面大部分都是俯采，且采空区有涌水，如果采用单道密闭注浆，很难将密闭注严。只有在采空区出水或从其他地点泄出后，工作面方可进行注浆工作，所以封闭时间和注浆时间可能间隔较长。采用双道密闭注浆可有效地解决密闭漏浆和漏水问题。所以根据该矿的实际情况，因地制宜采用了如此封闭采空区的方法。
通过近几年来的实践，对比其他综合防灭火方法，这种防灭火方法具有以下几个方面的优点：
①由于注水泥浆时的压力比较大，浆液渗入煤体，可以减少密闭及煤体的漏风。为下一步注浆工作争取时间。
②两道密闭间注满水泥浆后可以增加密闭的强度，又能起到防止密闭漏液和漏水的作用，防止溃浆事故的发生。
③由于密闭的严密程度比较好、强度比较高，不存在漏浆和压坏密闭的现象，所以只要注浆管路设置结实，注浆人员可以不必进入到设置密闭的巷道里，在巷道外面操作即可，减少局部供风点，防止通风事故的发生。
但同时，采用这种方法封闭采空区也有如下缺点：
①密闭施工质量要求高，首先是选择位置一定要合理，并且掏槽，必须掏至硬帮、硬底、硬顶，并且与煤岩接实。因为要承受压力比较大，所以对灰浆的饱满，墙体的厚度，都有很大的要求。
②工作量大，工序比较复杂。
2 注氮防灭火
该矿I03（2）回采工作面，走向长度1250米，倾向200米，工作面坡度6-8°，煤层厚度4.5米，采高3.5米，工作面采用下行通风，俯采。在工作面平均向前推进180米左右时，工作面突然出现涌水现象，最大用水量达到400m3/h以上，工作面无法进行正常回采。在工作面治理水患、挂网、重掘切眼和搬家共计用了93天时间，这样采空区就留有1米厚的覆煤，如果采取措施不得力就会造成自燃发火事故。
首先封堵上下隅角架间，调整工作面的风量和风压，减少采空区的供风量，主要的方法是向采空区注氮达到防灭火的效果。工作面上道原埋有注氮管路，可以直接向采空区注氮，由于工作面采用下行通风，氮气的相对密度又小，所以注入的氮气不能完全覆盖整个采空区，经过实际测量主要泄露点在工作面下部60-80米之间的地点，针对这种情况，在工作面下部70米的地点利用挂网工作面向前推进事机从新埋设了一趟注氮管路，两条管路同时向采空区注入氮气，使氮气覆盖了整个采空区，累计注氮量520000m3以上。在整个停采过程中未出现一次发火迹象和一氧化碳超限迹象，为工作面顺利搬出争取了时间。
在其他的采煤工作面，也都采取了注氮防灭火，积累了宝贵的经验，但也存在一些问题，诸如注氮防灭火管路埋设问题，如果埋设一条管路，影响注氮效果。如果埋设两条管路又会造成巨大的经济浪费。其次是三通的步距问题，一般规定为30-60米，该矿根据实际使用，步距在20-40米之间效果为最好。步距的大小应根据工作面顶板岩性及工作面的风压大小来决定。
总之，由于煤矿属于高危行业的属性，我们是在不断地在与大自然作斗争，井下的条件各不相同，随时都在发生着变化，这就需要我们居安思危，牢固树立“以人为本，坚持安全发展，坚持安全第一、预防为主，综合治理”的安全方针，做好煤矿井下“一通三防”工作，筑牢煤矿安全生产的防线。
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参考文献：
[1]郭允相.海域开采自然发火规律及早期预防技术研究[D].山东科技大学，2009（06）.
[2]杨传乐.柴里煤矿煤层自燃规律和防治对策的研究[D].安徽理工大学，2005（06）.
[3]徐仁亚.超长综放工作面煤炭自然发火的防治与控制体系研究[D].山东科技大学，2004（10）.