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摘 要介绍了任楼煤矿在Ⅱ1采区防灭火过程中，合理的利用注浆与均压防灭火措施，针对本矿井火灾特点进行探索与实践，最终消除采空区内部高温点和采空区内部一氧化碳，确保了矿井安全生产。
关键词着火点；防灭火；防灭火措施；注浆；探索与实践
中图分类号TD文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0186-02
任楼煤矿是恒源股份煤电公司大型矿井之一，年生产能力为280万吨。现主采的72、73、82煤层都具有自燃倾向性，经鉴定自燃倾向等级均为Ⅱ级。在开采过程中曾发生过几起自燃火灾事故，经过总结，任楼煤矿煤层自燃发火有四个特点：①综采工作面开切眼、收作线采空区自燃火灾较多；②回采期间存在采空区二道自燃火灾威胁；③采空区自燃高温范围大，高温点隐蔽；④采空区自燃火灾灭火难度大。
1Ⅱ1采区概况
任楼煤矿Ⅱ1采区为矿井二水平采区，其上中一采区已经回采完毕，该采区72和73煤层合并在一起形成厚煤层，在开切眼、收作线和采空區内都存在着较厚的浮煤，目前Ⅱ1采区采掘活动还存在正在回采的7258工作面和正在准备的Ⅱ7212孤岛工作面；72、73、82煤层在采区下山附近均存在未回采煤柱。受到矿山压力和采动影响，工作面与工作面间的浮煤、煤柱被压碎，采区下山、采区的密闭墙也均出现不同程度的裂隙，使工作面采空区相互连通，形成大面积采空区在漏风的情况下可能发生自燃现象
2Ⅱ1采区着火点位置分析
2010年12月16日在Ⅱ8210出架巷发现CO由原4～10ppm增大为28ppm，Ⅱ1采区一车场回风联巷最高温度达到42℃。经检查中一采区及Ⅱ1采区所有封闭墙内CO情况，发现除Ⅱ8210出架巷外，均无异常，判定高温点在-520m水平以下至三车场之间。
进一步分析该区域内Ⅱ8210工作面收作期间，8217运煤斜巷曾出现温度异常区，温度达37℃，8217运煤斜巷附近有一块约60*60m的82煤柱没有回采，煤柱可能被压碎，因此预计高温点在此附近。具体采掘布置图如图1。
3Ⅱ1采区防灭火措施
针对矿井自燃特点，治理措施主要采用注浆与均压两种灭火方式，同时，加强对采区灭火管理制度的执行，最终达到了灭火的目的。
3.1注浆防灭火措施
针对预定高温点位置，首先采取注浆灭火的方法，具体布置钻孔如图1。
1）进风侧封堵措施。为了减少漏风量，采取地面注黄泥浆与井下注JDAQ-3型无机充填材料堵漏措施，从Ⅱ1采区轨道上山施工2个钻孔（F1、F1-1）对溜煤眼进行封堵，钻孔终孔分别落溜煤眼中部和上口；对一车场施工M1、M2钻孔，对二车场施工F2-1钻孔进行注黄泥浆。
2）回风侧封堵措施。在Ⅱ1采区回风下山段分别对Ⅱ1变电所封闭墙、一车场回风联巷封闭墙、7219风巷封闭墙进行地面注黄泥浆，封堵回风侧漏风空隙。
3）内部堵塞措施。Ⅱ1采区轨道上山施工6个钻孔，分别为F2、F3、F4、F5、F6 、F7钻孔，对Ⅱ8211风巷封闭墙附近及8217运煤斜巷灌注化学浆（MHAM1-1型煤矿高效灭火剂和黄泥浆）进行覆盖，从内部进行封堵，减少漏风量。
4）防溃浆措施。根据注浆情况，针对不同程度的漏浆现象，采用相应的措施。Ⅱ1采区轨道上山和运输上山顶板裂隙通过点注方式，即控制注浆钻孔流量的方法逐渐封堵漏风通道，或进行井下人工使用封堵剂进行封堵；对于溃浆严重的2.5车场与三车场眼口附近区域，分别施工1#、2#、3#、4#、5#钻孔，均注入水泥与水玻璃混合物，将松软的采空区注实在。
3.2加强井下巡查制度
在注浆期间，井下有专职的一名瓦斯检查人员对Ⅱ1采区的三条上山进行巡回检查，发现漏浆、溃浆现象及时汇报，能临时处理的通过随身携带的封堵剂进行堵漏，并且密切注意采区内漏水点位置变化情况，以提供判断注浆是否可以结束的依据。同时，通防部领导干部、矿通风副总及总工程师等人员及时下井指导灭火方法。
3.3加强人工采样分析制度
针对CO浓度超过24PPm的Ⅱ8210出架巷的封闭墙，采取每班用球胆采集气样两次的制度，分别在班初与班末各取一次，对中一采区与Ⅱ1采区除Ⅱ8210出架巷的封闭墙外的封闭墙进行每班取样一次，送到地面后及时利用气相色谱仪进行分析，判断井下防灭火措施有效性，以便于指导井下灭火工作。
3.4均压防灭火
均压放灭火是通过降低通道两端的风压差，以消弱漏风的动力源来减少漏风，预防自燃火灾的发生，实现以风防火，达到安全的目的。Ⅱ1采区均压防灭火的方法是总风压与调节风窗均压，通过在中一采区回风上山、轨道上山、运输上山上口设置调节风窗以降低Ⅱ1轨道下山与Ⅱ1回风下山的压差，减少采空区漏风量，最终实现均压灭火。
4Ⅱ1采区防灭效果分析
如图2所示，2010年1月13日Ⅱ1采区Ⅱ8210出架巷封闭墙内CO达到最高点900PPm，在这个过程中，主要对Ⅱ8210出架巷封闭墙、Ⅱ1采区一车场回风联巷封闭墙进行回风侧注浆封堵，但由于Ⅱ1采区受采动影响很大，漏风点很多，治理效果不明显；1月13日对Ⅱ1采区进行均压防灭火措施，同时进行进风侧进行封堵，CO浓度迅速下降，但在1月15日，由于进风侧施工钻孔结束时没有及时封堵钻孔，导致大量新鲜风流进入采空区，CO浓度上升到550 PPm，经过及时更改施工钻孔封孔工艺，CO浓度逐步下降。
图2Ⅱ8210出架巷封闭墙内CO变换情况
目前一车场回风联巷温度由42℃降至28℃，与Ⅱ1采区其他封闭墙温度基本一致，Ⅱ8210出架巷CO由最高900ppm于2011年1月24日将至23 ppm，随后持续下降，并保持目前的0～3ppm，氧气浓度也由原18.9%于2011年1月23日降至1.42%，并一直保持在1.4%±。
5防灭火几点建议
根据任楼煤矿Ⅱ1采区防灭火过程，有如下几点建议：
1）在掘进与回采过程中，要尽量不要留煤柱，若不能避免时，要喷洒阻燃剂，待工作面收作后，及时进行注浆等防灭火措施。
2）在进风侧施工注浆钻孔时，要控制钻孔孔口暴露新鲜风流中的时间，以防因更多新鲜风进入即将松散的煤体内，导致煤层自燃。
3）在有自燃发火征兆情况下，要加强班巡查制度，并且要加强对可能发火区域进行多次取样，以便于能够更准确掌握的现场防灭火情况。
4）有条件的情况下，要先采用均压防灭火，再配合地面和井下注浆，对快速防灭火起很重要作用。
6结语
任楼煤矿通过Ⅱ1采区防灭火措施的探索与实践，总结出一些防灭火的经验，从而指导防灭火工作，少走防灭火的弯路，尽快的解决矿井火灾，确保矿井安全生产。根据Ⅱ1采区防灭火实践证明，根据不同的条件，合理将均压防灭火和注浆防灭火有效结合在一起，能提高灭火效率，因此，同类型矿井可以吸取任楼煤矿Ⅱ1采区防灭火的经验来指导自己的矿井防灭火工作。
参考文献
[1]张国枢.通风安全学,中国矿业大学出版社,2008.
[2]任楼煤矿自然发火规律研究与防治对策报告.任楼煤矿,中国矿业大学,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,2007.
作者简介
李春礼（1984—），男，汉族，安徽阜阳，大学本科学历，助理工程师，主要从事矿井通风与瓦斯治理工作。
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关键词着火点；防灭火；防灭火措施；注浆；探索与实践
中图分类号TD文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0186-02
任楼煤矿是恒源股份煤电公司大型矿井之一，年生产能力为280万吨。现主采的72、73、82煤层都具有自燃倾向性，经鉴定自燃倾向等级均为Ⅱ级。在开采过程中曾发生过几起自燃火灾事故，经过总结，任楼煤矿煤层自燃发火有四个特点：①综采工作面开切眼、收作线采空区自燃火灾较多；②回采期间存在采空区二道自燃火灾威胁；③采空区自燃高温范围大，高温点隐蔽；④采空区自燃火灾灭火难度大。
1Ⅱ1采区概况
任楼煤矿Ⅱ1采区为矿井二水平采区，其上中一采区已经回采完毕，该采区72和73煤层合并在一起形成厚煤层，在开切眼、收作线和采空區内都存在着较厚的浮煤，目前Ⅱ1采区采掘活动还存在正在回采的7258工作面和正在准备的Ⅱ7212孤岛工作面；72、73、82煤层在采区下山附近均存在未回采煤柱。受到矿山压力和采动影响，工作面与工作面间的浮煤、煤柱被压碎，采区下山、采区的密闭墙也均出现不同程度的裂隙，使工作面采空区相互连通，形成大面积采空区在漏风的情况下可能发生自燃现象
2Ⅱ1采区着火点位置分析
2010年12月16日在Ⅱ8210出架巷发现CO由原4～10ppm增大为28ppm，Ⅱ1采区一车场回风联巷最高温度达到42℃。经检查中一采区及Ⅱ1采区所有封闭墙内CO情况，发现除Ⅱ8210出架巷外，均无异常，判定高温点在-520m水平以下至三车场之间。
进一步分析该区域内Ⅱ8210工作面收作期间，8217运煤斜巷曾出现温度异常区，温度达37℃，8217运煤斜巷附近有一块约60*60m的82煤柱没有回采，煤柱可能被压碎，因此预计高温点在此附近。具体采掘布置图如图1。
3Ⅱ1采区防灭火措施
针对矿井自燃特点，治理措施主要采用注浆与均压两种灭火方式，同时，加强对采区灭火管理制度的执行，最终达到了灭火的目的。
3.1注浆防灭火措施
针对预定高温点位置，首先采取注浆灭火的方法，具体布置钻孔如图1。
1）进风侧封堵措施。为了减少漏风量，采取地面注黄泥浆与井下注JDAQ-3型无机充填材料堵漏措施，从Ⅱ1采区轨道上山施工2个钻孔（F1、F1-1）对溜煤眼进行封堵，钻孔终孔分别落溜煤眼中部和上口；对一车场施工M1、M2钻孔，对二车场施工F2-1钻孔进行注黄泥浆。
2）回风侧封堵措施。在Ⅱ1采区回风下山段分别对Ⅱ1变电所封闭墙、一车场回风联巷封闭墙、7219风巷封闭墙进行地面注黄泥浆，封堵回风侧漏风空隙。
3）内部堵塞措施。Ⅱ1采区轨道上山施工6个钻孔，分别为F2、F3、F4、F5、F6 、F7钻孔，对Ⅱ8211风巷封闭墙附近及8217运煤斜巷灌注化学浆（MHAM1-1型煤矿高效灭火剂和黄泥浆）进行覆盖，从内部进行封堵，减少漏风量。
4）防溃浆措施。根据注浆情况，针对不同程度的漏浆现象，采用相应的措施。Ⅱ1采区轨道上山和运输上山顶板裂隙通过点注方式，即控制注浆钻孔流量的方法逐渐封堵漏风通道，或进行井下人工使用封堵剂进行封堵；对于溃浆严重的2.5车场与三车场眼口附近区域，分别施工1#、2#、3#、4#、5#钻孔，均注入水泥与水玻璃混合物，将松软的采空区注实在。
3.2加强井下巡查制度
在注浆期间，井下有专职的一名瓦斯检查人员对Ⅱ1采区的三条上山进行巡回检查，发现漏浆、溃浆现象及时汇报，能临时处理的通过随身携带的封堵剂进行堵漏，并且密切注意采区内漏水点位置变化情况，以提供判断注浆是否可以结束的依据。同时，通防部领导干部、矿通风副总及总工程师等人员及时下井指导灭火方法。
3.3加强人工采样分析制度
针对CO浓度超过24PPm的Ⅱ8210出架巷的封闭墙，采取每班用球胆采集气样两次的制度，分别在班初与班末各取一次，对中一采区与Ⅱ1采区除Ⅱ8210出架巷的封闭墙外的封闭墙进行每班取样一次，送到地面后及时利用气相色谱仪进行分析，判断井下防灭火措施有效性，以便于指导井下灭火工作。
3.4均压防灭火
均压放灭火是通过降低通道两端的风压差，以消弱漏风的动力源来减少漏风，预防自燃火灾的发生，实现以风防火，达到安全的目的。Ⅱ1采区均压防灭火的方法是总风压与调节风窗均压，通过在中一采区回风上山、轨道上山、运输上山上口设置调节风窗以降低Ⅱ1轨道下山与Ⅱ1回风下山的压差，减少采空区漏风量，最终实现均压灭火。
4Ⅱ1采区防灭效果分析
如图2所示，2010年1月13日Ⅱ1采区Ⅱ8210出架巷封闭墙内CO达到最高点900PPm，在这个过程中，主要对Ⅱ8210出架巷封闭墙、Ⅱ1采区一车场回风联巷封闭墙进行回风侧注浆封堵，但由于Ⅱ1采区受采动影响很大，漏风点很多，治理效果不明显；1月13日对Ⅱ1采区进行均压防灭火措施，同时进行进风侧进行封堵，CO浓度迅速下降，但在1月15日，由于进风侧施工钻孔结束时没有及时封堵钻孔，导致大量新鲜风流进入采空区，CO浓度上升到550 PPm，经过及时更改施工钻孔封孔工艺，CO浓度逐步下降。
图2Ⅱ8210出架巷封闭墙内CO变换情况
目前一车场回风联巷温度由42℃降至28℃，与Ⅱ1采区其他封闭墙温度基本一致，Ⅱ8210出架巷CO由最高900ppm于2011年1月24日将至23 ppm，随后持续下降，并保持目前的0～3ppm，氧气浓度也由原18.9%于2011年1月23日降至1.42%，并一直保持在1.4%±。
5防灭火几点建议
根据任楼煤矿Ⅱ1采区防灭火过程，有如下几点建议：
1）在掘进与回采过程中，要尽量不要留煤柱，若不能避免时，要喷洒阻燃剂，待工作面收作后，及时进行注浆等防灭火措施。
2）在进风侧施工注浆钻孔时，要控制钻孔孔口暴露新鲜风流中的时间，以防因更多新鲜风进入即将松散的煤体内，导致煤层自燃。
3）在有自燃发火征兆情况下，要加强班巡查制度，并且要加强对可能发火区域进行多次取样，以便于能够更准确掌握的现场防灭火情况。
4）有条件的情况下，要先采用均压防灭火，再配合地面和井下注浆，对快速防灭火起很重要作用。
6结语
任楼煤矿通过Ⅱ1采区防灭火措施的探索与实践，总结出一些防灭火的经验，从而指导防灭火工作，少走防灭火的弯路，尽快的解决矿井火灾，确保矿井安全生产。根据Ⅱ1采区防灭火实践证明，根据不同的条件，合理将均压防灭火和注浆防灭火有效结合在一起，能提高灭火效率，因此，同类型矿井可以吸取任楼煤矿Ⅱ1采区防灭火的经验来指导自己的矿井防灭火工作。
参考文献
[1]张国枢.通风安全学,中国矿业大学出版社,2008.
[2]任楼煤矿自然发火规律研究与防治对策报告.任楼煤矿,中国矿业大学,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,2007.
作者简介
李春礼（1984—），男，汉族，安徽阜阳，大学本科学历，助理工程师，主要从事矿井通风与瓦斯治理工作。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文