1、概述：

我國(guó)存在有煤炭自燃的礦井占礦井總數(shù)的56%，具有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層占累計(jì)可采煤層數(shù)的60%；煤炭自燃而引起的火災(zāi)占礦井火災(zāi)總數(shù)的90%。 百萬(wàn)噸發(fā)火率近年雖有所下降，但仍居高不下，高達(dá)1%，與世界幾個(gè)主要產(chǎn)煤國(guó)家相比，差距還很大。煤層自燃不僅直接燒掉了寶貴的煤炭資源，而且還破壞了煤層的賦存條件，危及煤礦的安全生產(chǎn)，使得大量煤炭資源難以開(kāi)采而間接損失；更為嚴(yán)重地是煤層無(wú)控制地不充分燃燒，釋放出大量有害物質(zhì)，引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境惡效應(yīng)；煤田自然，煤層消減，導(dǎo)致地表塌陷，河流改道，地下水位降低，部分土地荒漠化，嚴(yán)重地破壞了國(guó)土資源。這些都惡化著人類(lèi)的生存環(huán)境與條件，影響著地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：開(kāi)采有自然傾向性煤層的礦井，在礦井和新水平的設(shè)計(jì)中，必須采用綜合以及專(zhuān)項(xiàng)預(yù)防煤層自然發(fā)火措施。

煤峪口礦是內(nèi)因火災(zāi)隱患較為突出的礦井之一，過(guò)去是將防治內(nèi)因火災(zāi)放在治理上，屬于“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的被動(dòng)式治理方式，由于煤炭自燃是一個(gè)緩慢的過(guò)程，一旦發(fā)現(xiàn)已相對(duì)較遲，不利于隱患的治理，因此我礦在內(nèi)因火災(zāi)隱患治理和預(yù)防上一直處于被動(dòng)的狀態(tài)，隨著礦井開(kāi)采的繼續(xù)和防滅火實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)迫使我們必須改變內(nèi)因火災(zāi)防治意識(shí)，創(chuàng)新管理，才能適應(yīng)突飛猛進(jìn)的礦井開(kāi)采生產(chǎn)的實(shí)際。為此我礦提出“以防為主，防治結(jié)合”的內(nèi)因火災(zāi)防治新理念的綜合治理方法。

2、重點(diǎn)區(qū)域分析：

通過(guò)對(duì)我礦內(nèi)因火災(zāi)治理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)，目前我礦重點(diǎn)防治區(qū)域有以下幾方面：

2.1、綜放工作面的防火：

410盤(pán)區(qū)采用綜合機(jī)械化一次采全高低位放頂煤的開(kāi)采技術(shù)，受開(kāi)采技術(shù)的限制，采空區(qū)內(nèi)留有遺煤，而且在81006之后的所有工作面全部采用頂回風(fēng)巷對(duì)上隅角瓦斯進(jìn)行治理，由于頂回風(fēng)巷超前工作面切割巷3～10m，造成工作面采空區(qū)“氧化帶、自熱帶、窒息帶”加長(zhǎng)(采空區(qū)“三帶”位置在70m左右)，如果工作面出現(xiàn)回采速度放慢或停止回采時(shí)，即“三帶”長(zhǎng)時(shí)間停留在同一區(qū)域時(shí)，那么極易在采空區(qū)內(nèi)造成內(nèi)因火災(zāi)隱患的發(fā)生。

2.2、采空區(qū)的防火：

我礦是一個(gè)開(kāi)采多年的老礦，井下采空區(qū)面積大，地表裂隙和沉陷坑直達(dá)采空區(qū)，外部漏風(fēng)通道發(fā)達(dá)；同時(shí)，14^#層與11、12^#合并層屬近距離開(kāi)采煤層，煤層間隔為4～7m，隨著14^#層開(kāi)采的延伸，其采空區(qū)與上覆合并層采空區(qū)塌落面積逐漸加大。在采后應(yīng)力作用下，采空區(qū)密閉和盤(pán)區(qū)保護(hù)煤柱被壓裂、變酥，形成內(nèi)部漏風(fēng)通道。由于漏風(fēng)通道眾多且難以封堵，采空區(qū)內(nèi)因火災(zāi)隱患較為突出。

2.3、外界影響因素：

永定莊煤業(yè)公司跨界開(kāi)采的我礦309、404火區(qū)下部的15#層8908工作面時(shí)采用正壓通風(fēng)方式，受其通風(fēng)方式的影響，309、404火區(qū)的平衡狀態(tài)極易被打破，容易造成復(fù)燃。

3、綜合治理措施：

對(duì)以前治理措施進(jìn)行分析和實(shí)踐，我區(qū)在防滅火管理上創(chuàng)新管理思路，“變治為防”，將“被動(dòng)治火”變?yōu)椤爸鲃?dòng)防火”，通過(guò)對(duì)410盤(pán)區(qū)綜放工作面、404火區(qū)采等區(qū)域的治理應(yīng)用后，效果十分明顯，現(xiàn)將治理方法說(shuō)明如下：

3.1、內(nèi)因火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)分析：

3.1.1、每周二次對(duì)綜采工作面上隅角、回風(fēng)的氣體取樣、化驗(yàn)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)分析、判斷氣體中△O2、CO/△O2、CO2/△O2的變化量，以判斷工作面內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)展情況；

3.1.2、通過(guò)對(duì)工作面風(fēng)量、月進(jìn)度分析，預(yù)測(cè)下階段防滅火工作可能發(fā)生和情況；提出針對(duì)性治理措施，向礦領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。

 

3.2、增強(qiáng)密閉堵漏：

①、我礦原來(lái)封閉工作面采空區(qū)外圍系統(tǒng)時(shí)，采用1.0m厚的片石水泥砂漿密閉，現(xiàn)全部改為防火密閉，增加密閉氣密性；

②、原防火密閉中間全部為充填黃土，但密閉內(nèi)出現(xiàn)積水時(shí)了，隨著黃土極易流失造成密閉出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象，現(xiàn)改為密閉中部注粉煤灰充填材料，增加密閉的封堵效果；

③、原防火密閉為2.5m原水泥砂漿片石構(gòu)筑，現(xiàn)改為3.0m厚水泥砂漿片石構(gòu)筑，增加密閉抗壓性。

3.3、預(yù)灌漿：

3.3.1、每年在灌漿工作結(jié)束后，對(duì)本年灌漿工作進(jìn)行總結(jié)、分析；

3.3.2、根據(jù)礦井內(nèi)因火災(zāi)分析結(jié)果，提出下年度預(yù)防性灌漿的年度計(jì)劃和月度計(jì)劃；

3.3.3、對(duì)重點(diǎn)地段實(shí)施分時(shí)間、分階段、分地點(diǎn)的綜合預(yù)防性灌漿，確保灌漿效果和灌漿量滿(mǎn)足防滅火需要；

3.3.4、在每年4月份至10月份，充分利用有限的灌漿黃金季節(jié)，加大灌漿力度，確保完成月度和年度灌漿量計(jì)劃。

3.4、注氮防火：

在地面建立集中制氮站，并在井下鋪設(shè)注氮管路，采用“旁路式”注氮工藝，對(duì)厚煤層放頂煤工作面采空區(qū)實(shí)施注氮防滅火，改變過(guò)去采用注阻化劑防滅火的方法，使氮?dú)饽苤苯舆M(jìn)入回采工作面采空區(qū)，與采空區(qū)內(nèi)殘存氧氣進(jìn)行置換，從而有效減少采空區(qū)氧氣殘存量，達(dá)到降低采空區(qū)氧氣濃度，徹底消除采空區(qū)發(fā)生內(nèi)因火災(zāi)隱患的可能。

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5、氣霧阻化劑防滅火

在工作面進(jìn)風(fēng)巷穩(wěn)裝一個(gè)貯水箱和一個(gè)乳化液泵，阻化劑在水箱內(nèi)與水混合后，經(jīng)乳化液泵加壓，將阻化劑溶液通過(guò)霧化器霧化后噴灑在工作面采空區(qū)內(nèi)，隨采空區(qū)漏風(fēng)飄散覆蓋到遺煤上，起到降溫和隔絕氧氣阻止煤炭氧化的作用，預(yù)防采空區(qū)遺煤自然發(fā)火。

 

 3.6、超前預(yù)防：

根據(jù)永定莊煤業(yè)公司公司開(kāi)采15#層時(shí)采用正壓通風(fēng)時(shí)，對(duì)我礦309、404盤(pán)區(qū)采空區(qū)造成的影響，我區(qū)提前采用加固309、404盤(pán)區(qū)外露密閉，同時(shí)為加強(qiáng)密堵漏效果，在密閉中部充填羅克休封堵材料，并在密閉外部安裝礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器，對(duì)密閉外部進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣體外泄及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，同時(shí)309、404盤(pán)區(qū)回風(fēng)通道（西一風(fēng)井井筒）進(jìn)行預(yù)防性灌漿，從而全面消除309、404盤(pán)區(qū)的漏風(fēng)通道，有效防止309、404盤(pán)區(qū)采空區(qū)內(nèi)出現(xiàn)內(nèi)因火災(zāi)隱患，將外部因素對(duì)我礦造成內(nèi)因火災(zāi)隱患的可能減少到最低。

4、綜合防治技術(shù)的創(chuàng)新：

①、在預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面：將△O₂、CO/△O₂、CO₂/△O₂和工作面風(fēng)量、月進(jìn)度等內(nèi)容加入內(nèi)因火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)分析中，使內(nèi)因火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)分析更加全面、細(xì)致、科學(xué)。

②、將過(guò)去封閉工作面外圍系統(tǒng)時(shí)的永久密閉改為防火密閉，并在防火密閉中充填粉煤灰封堵材料，而且將2.5m厚防火密閉改為3.0m厚防火密閉，全面增強(qiáng)密閉封堵性、氣密性和抗壓性。

③、使預(yù)防性灌漿工作做到有計(jì)劃、有安排、有總結(jié)，充分利用4～10月份的灌漿“黃金季節(jié)”，對(duì)礦井重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)地段進(jìn)行預(yù)防性灌漿。

④、采用“旁路式”注氮方法，對(duì)厚煤層放頂煤工作面采空區(qū)進(jìn)行內(nèi)因火災(zāi)隱患的防治，使氮?dú)庵苯舆M(jìn)入采空區(qū)內(nèi)，有效降低采空區(qū)氧氣殘存量，徹底消除采空區(qū)內(nèi)因火災(zāi)隱患的發(fā)生。

⑤、超前預(yù)防，對(duì)可能造成我礦采空區(qū)出現(xiàn)內(nèi)因火災(zāi)隱患的區(qū)域，提前實(shí)施封堵和預(yù)防性灌漿，并在重點(diǎn)地段安裝安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)傳感器，從而實(shí)施連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的監(jiān)控。

通過(guò)采取上述幾方面的措施，使礦井內(nèi)因火災(zāi)隱患得到了有效的治理，將內(nèi)因火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)，從而消除了礦井內(nèi)因火災(zāi)隱患，給礦井安全生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全型礦井，為實(shí)現(xiàn)“零事故現(xiàn)場(chǎng)，打造零事故環(huán)境”提供有力的支撐。

5、結(jié)束語(yǔ)：

礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合過(guò)程，涉及礦井生產(chǎn)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)，煤峪口礦在日常生產(chǎn)中，對(duì)煤層內(nèi)因火災(zāi)隱患進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，避免人為因素的盲目性和被動(dòng)性，從而做到預(yù)防為主、防治結(jié)合，最大限度地降低內(nèi)因火災(zāi)造成的損失。

作者簡(jiǎn)介：

胡錦元，男，1970年7月出生，中共黨員，1994年7月河北煤建院采礦專(zhuān)業(yè)畢業(yè)，大學(xué)本科學(xué)歷，工程師，長(zhǎng)期從事煤礦采煤專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作，現(xiàn)任同煤集團(tuán)煤峪口礦總工程師。

 

 

 

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