崔家寨矿煤层综合防灭火措施的应用管理

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1、崔家寨矿煤层综合防灭火措施的应用管理摘要：介绍了崔家寨井田历年来煤层自然发火状况，并对崔家寨矿煤层自然发火事故或隐患进行分析，找出了共性原因和总结出了规律，同时总结了适合崔家寨矿预防自然发火的经验与措施。　　关键词：煤层自燃发火分析综合防灭火措施应用　　　　一、矿井概况　　崔家寨井田于河北省蔚县矿区的北部，煤层埋藏深度约300m，分6＃、5＃、1＃三个主采煤层。矿井为立井开拓，煤层间开采顺序为自上而下，采煤工作面布置以走向长壁综合机械化后退式为主，各煤层均采用综采一次采全高，采煤工作面顶板管理为自然垮落法。矿井通风方式为中央并列

2、式，通风方法为抽出式。矿井各煤层自然发火倾向性均为II类，煤层自然发火期为3－6个月，各煤层煤尘均具有爆炸性。井田范围内有多处小煤窑，矿井采掘过程中曾频繁出现与小煤窑巷道或采空区贯通的情况。　　二、崔家寨矿煤层自然发火分析及规律总结　　煤炭自燃具备的必要条件：（1）煤炭具有自燃的倾向性；（2）煤炭呈破碎状态堆积存在；（3）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展；（4）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。自燃倾向性是煤的内部特性，它取决于成煤物质和成煤条件，表示煤与氧相互作用的能力，崔家寨井田的3个主采煤层均具备该条件。后

3、三个条件为外因，决定于矿井的地质条件和开采技术条件。总结崔家寨矿自然发火事故，就矿井开采过程中发生自然发火事故或隐患的时间和空间规律分析如下：　　（1）煤壁裂隙发育，巷帮煤体破碎，暴露时间超过自然发火期时出现自然发火。　　案例：东二一煤集中进风巷在掘进期间煤壁破碎，裂隙发育，于2009年在该巷测出CO气体，并出现局部地点煤壁温度达到40℃的情况。　　（2）揭露的小煤窑巷道或其它巷道内丢有浮煤，对丢有浮煤的巷道封闭不严，且矿井采用负压通风，小煤窑采用正压通风，这样就与小煤窑形成了漏风通道，小煤窑遗留浮煤极易自燃。　　案例：E135

4、15工作面掘进期间，1000m巷道内形成小煤窑透口67处，虽然各小煤窑透口均打设了永久密闭，但是2008年3月份E13515右22号小窑巷道密闭处仍出现自燃发火，造成E13515已掘出的巷道被迫封闭。　　（3）由于矿井地质构造较为复杂，综采工作面因过断层或因顶板破碎丢顶煤，遇回撤或停采较长时间时易发生自然发火。　　案例：2005年10月份E11610工作面停采线在断层带处，有浮煤，在回撤支架期间出现明火，被迫封闭工作面一套综采支架。　　三、预防煤层自然发火的经验做法　　1.配备先进的仪器装备，才能做好煤层自然发火的早期预测　　煤

5、炭自燃火灾防治重在预防，能够预测煤层自然发火早期进行预测，就会及早采取针对性措施。从理论上讲，煤层自然发火可以采用温度、CO、C2H4、格氏自然发火系数等方法进行预测。矿井早期配备了的仪器误差大，且不能连续监测，更无法检测C2H4等气体浓度。　　2005~2006年崔家寨矿逐步配备了便携式CO检测报警仪、便携式瓦斯氧气两用检测报警仪、红外线测温仪、气样色谱分析仪等设备，完善了安全监测系统，在各回采工作面及采区回风巷上齐了CO传感器与温度传感器。　　2.有完善的防灭火系统，才能采取有效的防灭火措施　　常规的防灭火措施有注氮防灭火、

6、注浆防灭火、均压防灭火、阻化剂防灭火、封堵漏风等。任何防灭火措施都离不开相应的设备、设施。崔家寨矿在总结矿井防灭火教训与经验的基础上逐步完善了矿井防灭火系统。现在矿井配备有如下防灭火设备设施：地面1座灌浆站、2台移动注浆泵、地面装有2套PSA-600注氮机、注罗可休泵1台、均压风机4台、喷浆机、阻化剂泵等。同时完善了井下各种配套管路系统。　　3.综合运用多种防灭火技术，提高矿井防灭火效果　　（1）采用注氮措施预防回采工作面停采期间自然发火。注氮防火可采用开放注氮与封闭注氮两种方式，现已封闭注氮为例介绍一下：　　E12606面在回

7、采过程中上隅角CO气体浓度达到48ppm，回风流中CO气体浓度达到14ppm，后方采空区遗留浮煤出现氧化现象，2006年春节停产放假期间，为保证放假停采期间防火安全，对工作面采取封闭注氮措施。　　通过采取封闭注氮惰化采空区，对抑制遗留浮煤氧化起到了较好的效果，有效地防止了煤层自燃发火事故的发生。从1月25日22时20分到2月6日6点班共计注氮151405m3，2月12日启封密闭后检查上隅角和回风流的CO气体情况看，CO气体浓度比封闭前有明显的下降。工作面封闭前后及封闭期间的气体情况如下表所示。　　（2）改进综采工作面回撤期间通风

8、方式，预防综采工作面回撤期间自燃发火　　由于综采工作面回撤周期长，回撤期间采空区漏风，加快了采空区浮煤氧化速度。在深入分析煤层自然发火机理、规律的基础上，对综采工作面回撤期间的供风方式进行了改进，即在回撤综采支架、工作面放断以前将不运输综采支架的一侧巷道（工作面