掘进期间穿越采空区防灭火治理技术研究.pdf

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1、总第184期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．12．017掘进期间穿越采空区防灭火治理技术研究李晓东，李皓伟(1．大同煤矿集团同家梁矿，山西大同037025；2．山西大同大学煤炭S-程学院安全与地测系，山西大同037003)摘要：矿井建设过程中，有时会出现掘进巷道穿越采空区的情况。由于采空区煤柱已经被氧化，一旦穿越采空区使其通风，煤炭自燃的几率就会大大提高。文章分析了采空区煤炭自燃的影响因素及特点，提出了相应的防灭火方法。以同忻矿南二盘区副立井掘进时穿越采空区为例，介绍了先施工永久密闭，后喷浆充填并配合其

2、他管理方案的防灭火措施。实践证明，该措施效果明显，具有良好的社会效益。关键词：掘进；穿越采空区；火灾；治理中图分类号：TD75文献标识码：B文章编号：1005．2798(2014)12．0045．02我国煤炭储量丰富，煤炭在能源结构中所占的2)火区隐蔽，没有办法直接进行观测，只能比例也越来越大，2010年，煤炭产量已经突破利用气体分析、温度测量等手段间接进行判断。3O亿t_1J。在煤炭生产中，矿井火灾是非常常见而3)火源点分散。采空区面积大，会产生多个且危害重大的自然灾害之一，不仅会浪费资源、损坏火源点。掘进巷道距离火源点比较远的时候，钻

3、孔设备，还会严重危害矿工的生命健康J。不能到达着火点很难观测自燃现象；当发现自燃时，矿井建设过程中，有时会出现掘进巷道穿越采火势往往已经蔓延，给防灭火带来不便。空区的情况。由于采空区煤柱已经被氧化，一旦穿4)火势难以预测。采空区资料较少情况复越采空区使其通风，煤炭自燃的几率就会大大提高。杂，很难准确推测风流流动情况，对火势的发展也就另外，采空区中煤层瓦斯含量比较高，通风后容易导很难准确判断。致瓦斯涌出，如果此时再发生煤炭自燃，很容易造成3掘进巷道穿采空区防灭火技术大的灾害事故。因此，研究掘进期间穿越采空区的防灭火治理煤炭的自燃是煤氧复合的

4、结果，所以防灭火工技术，对确保巷道顺利掘进和煤矿安全生产有着重作主要从隔离氧气、降低温度和惰化煤体活性三个要意义。方面进行。3．1防灭火技术1工程概况1)堵漏。堵漏风技术，主要就是利用各种办同忻矿南二盘区副立井地面位于工业广场东法减少或者彻底隔绝流向采空区的风流，隔断煤自部，井筒净直径7．0m，垂深414．581m。该副立井燃必须的连续供氧条件。近些年，堵漏材料和堵漏施工期间需穿越8号、11号煤层，根据井检孔表明，技术都有了很大的发展。针对采空区堵漏主要有均经过区域8号层为实体煤，11号层为采空区。副立压、凝胶和尾矿泥堵漏等技术，材料则主

5、要有马丽井施工地点井下位于1035大巷东部区域，1035大散、艾格劳尼、聚氨脂等。其中凝胶防灭火从技术到巷现为主要进风巷道，同时担负矿井大型物料的运操作都比较简单，而且污染较轻，投入较少，是理想输任务，其通风及运输系统为地面八号井一1035大的防灭火技术。巷一联络斜井一lO13水平运输大巷一各生产盘区。2)惰性气体。所谓惰性气体防灭火技术，主要是指向火区注入惰性气体(以氮气和二氧化碳为2采空区煤自燃原因及特点主)，利用惰性气体不助燃还能降低氧气浓度的特1)当掘进巷道穿越采空区的时候，造成了漏点达到防灭火的目的。惰性气体防灭火技术不仅能风，

6、使得采空区遗煤具备了连续供氧条件。同时，由够有效扑灭明火，还能对具有燃烧倾向的隐蔽火源于漏风情况复杂、风量难以计算等问题，给防灭火工进行抑制。作带来很大困难。3)灌浆技术。所谓灌浆防灭火技术，主要是收稿日期：2014．08-07作者简介：李晓东(1981一)，男，山西大同人，助理工程师，从事矿井通风技术工作。452014年12月李晓东等：掘进期间穿越采空区防灭火治理技术研究第23卷第12期利用注浆手段，使泥浆包裹煤体，泥浆中的水分能够置时，与11号煤层采空区顶板贯通。经当班瓦检员降低煤体温度抑制氧化，同时泥浆封堵了煤体缝隙，检测后，一氧化

7、碳浓度严重超标，当班人员立即撤出隔绝了氧气。现在常用的灌浆手段有随采随灌、采工作面并向矿调度汇报。随后派救护队员下井进行前预灌和采后灌浆，是煤矿最常用的防灭火手段之侦察，检查结果为一氧化碳为零，且钻孔处于进风状。——0态，并将钻孔封堵。结合2013年10月27日该矿井3．2掘进穿越采空区防灭火实践下1035上大巷东部区域采空区密闭内取样结果，3．2．1副立井穿越8号煤层39号墙内一氧化碳体积分数达1．3×10～，且附近2013年10月7日凌晨，同忻南二盘区副立井密闭均存在大量一氧化碳气体，分析该区域采空区在穿越8号煤层施工到72．0m期间

8、突然发现井壁存在自燃发火现象。出现50cm小口，经进一步观察发现，此口通往结合副立井穿越8号煤层出现采空区，穿越8号煤层井下巷道，且处于明显进风状态。副立井11号煤层出现一氧化碳气体及井下10