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[摘 要]在煤炭开采过程中发生煤炭自燃现象是煤矿的重大灾害之一，鹿山优质煤有限责任公司九井针对开采矿井煤层特点和开采方法，采取了各方面的防治方法和措施，取得了良好的效果。
[关键词]煤炭自燃 开拓开采 监测监控 阻化剂
中图分类号：TD85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0254-01
1、概述
鹿山优质煤有限责任公司九井位于七台河市鹿山矿区，矿井设计生产能力60万吨/年。开拓方式为斜井开拓，分区布置。现一采区投产，二采区建设。开采煤层6层，主力煤层为1#煤层，平均厚度3.30米，单一结构，采煤方法为走向长壁后退式综合机械化开采，一次采全高，全部垮落法管理顶板。1#煤层煤质为焦煤，根据黑龙江煤田地质测试研究中心检验报告，该矿井开采的煤层为二类自燃煤层，并且以前在该区域1#煤层发生过自燃现象，因此要求该矿井在开采过程中严格采取预防煤层自燃发火的措施。
2、煤层自燃的预防措施：
2.1 开拓开采方面的措施：
本矿井采用斜井开拓方式，主要开拓巷道主副斜井井筒、车场、石门等均布置在岩层中，支护形式采用锚喷支护。工作面顺槽沿煤层布置，支护形式采用锚杆、锚索联合支护。矿井在生产和建设过程中，根据煤层的暴露情况合理调整巷道的支护形式，原则是及时封闭暴露的煤层，尽量缩短暴露时间，隔绝煤层与氧接触的氧化条件。及时密闭采空区和废弃巷道，以避免风流紊乱、串风、漏风，并加强维护，严防冒顶，从而达到预防煤层自燃的目的。
采煤方法采用走向长壁后退式综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板。综采机械化推进速度快，在时间和空间上减少了煤炭的氧化，降低了自燃发火的可能性。下巷不留煤柱，减少采空区留煤，采用锚杆和砌煤矸渣混凝土墙沿空留巷，并及时喷浆。工作面回采率高，减少采空区丢煤，严禁留顶煤和底煤，工作面浮煤及上、下出口浮煤必须及时清净。工作面每开采60米在下巷施工一道永久密闭，减少采空区漏风。
同时要求工作面开采线、停采线煤壁采取打锚索挂网内设薄铁皮护帮措施，防止片帮垮落，薄铁皮与煤壁间充填粉煤灰，且粉煤灰必须填满填实并接顶，用以隔绝空气，防止煤炭氧化自燃。
2.2 采空区防灭火措施：
该矿井防灭火方法主要采取两种：一种是阻化剂防灭火方法，另一种是注氮防灭火方法。
流动汽雾阻化剂防灭火技术是通过雾化器加速、加压，使水溶液变为微小雾滴，雾滴以风流为载体飘移到采空区，附着在残煤表面上，对煤体产生物理和化学的综合作用，减少了煤体表面与空气的接触面，抑制煤体表面活化物氧化反应速度，从而达到防残煤自燃的目的。现矿井采用卤块作为阻化剂，回采过程中随采随向采空区喷洒阻化剂（卤水）。使用3只喷枪在工作面下端头及工作面下部向采空区喷雾，喷雾时长为每班4小时左右。
移动注氮系统是根据束管监测系统数据分析，如果发现采空区温度、气体成分出现异常变化，通过下巷采后石墙预埋注氮管路，向采空区注氮。注氮浓度在97%以上，注氮时长以采空区温度、气体成分达到正常值即可。
2.3 通风方面的措施：
矿井通风方式为分区式通风，系统简单，负压小。采、掘工作面实行独立通风。控制风流的风门、风墙、风窗等设施必须设置合格，构筑质量牢固。对开采煤层采空区密闭要按防火密闭施工，采用注浆泵向密闭内注浆方法保证密闭严密。同时留设观测孔，以方便进行定期采样化验分析。
2.4 监测方面的措施：
矿井安全监测监控选用KJ-90NB型安全监测监控系统，配合束管监测系统进行监测监控。其中含有温度、一氧化碳、风速、负压、烟雾、瓦斯等监测探头和报警装置。
煤层自燃监测采用煤矿自燃火灾束管监测系统，束管监测系统是通过束管抽取监测地点气样，利用安设在地面上的抽气泵，气体分析仪器以及色谱数据处理微机系统等，连续监测井下巷道、采空区、密闭区中的一氧化碳、氧气、二氧化碳、甲烷等气体浓度，根据一氧化碳变化趋势，早期预报煤炭自燃发火。
工作面开采线、停采线预先埋设一组束管，回采过程中每50米增设一组束管，连接矿井束管监测系统，及时进行气体采集，分析和处理数据，实现对采空区定点连续实时监测，随时掌握采空区气体成分和温度变化特征。
3、防治效果：
鹿山优质煤有限责任公司九井为高瓦斯涌出矿井，随着开采深度的增加，瓦斯涌出量逐渐增大。一旦出现煤层自燃事故，影响面广，处理周期长，将会造成严重的经济损失，必须加强预防，合理开采。近几年来，针对煤层的特点采取了多方面的预防措施，并建立健全了阻化剂灭火系统和移动注氮灭火系统，对矿井的安全生产提供了强有力的保障措施。
参考文献
[1]马维绪.煤矿通风与安全技术.煤炭工业出版社，2007.12.
[2]王显政.煤矿安全新技术.煤炭工业出版社，2002.12.
[关键词]煤炭自燃 开拓开采 监测监控 阻化剂
中图分类号：TD85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0254-01
1、概述
鹿山优质煤有限责任公司九井位于七台河市鹿山矿区，矿井设计生产能力60万吨/年。开拓方式为斜井开拓，分区布置。现一采区投产，二采区建设。开采煤层6层，主力煤层为1#煤层，平均厚度3.30米，单一结构，采煤方法为走向长壁后退式综合机械化开采，一次采全高，全部垮落法管理顶板。1#煤层煤质为焦煤，根据黑龙江煤田地质测试研究中心检验报告，该矿井开采的煤层为二类自燃煤层，并且以前在该区域1#煤层发生过自燃现象，因此要求该矿井在开采过程中严格采取预防煤层自燃发火的措施。
2、煤层自燃的预防措施：
2.1 开拓开采方面的措施：
本矿井采用斜井开拓方式，主要开拓巷道主副斜井井筒、车场、石门等均布置在岩层中，支护形式采用锚喷支护。工作面顺槽沿煤层布置，支护形式采用锚杆、锚索联合支护。矿井在生产和建设过程中，根据煤层的暴露情况合理调整巷道的支护形式，原则是及时封闭暴露的煤层，尽量缩短暴露时间，隔绝煤层与氧接触的氧化条件。及时密闭采空区和废弃巷道，以避免风流紊乱、串风、漏风，并加强维护，严防冒顶，从而达到预防煤层自燃的目的。
采煤方法采用走向长壁后退式综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板。综采机械化推进速度快，在时间和空间上减少了煤炭的氧化，降低了自燃发火的可能性。下巷不留煤柱，减少采空区留煤，采用锚杆和砌煤矸渣混凝土墙沿空留巷，并及时喷浆。工作面回采率高，减少采空区丢煤，严禁留顶煤和底煤，工作面浮煤及上、下出口浮煤必须及时清净。工作面每开采60米在下巷施工一道永久密闭，减少采空区漏风。
同时要求工作面开采线、停采线煤壁采取打锚索挂网内设薄铁皮护帮措施，防止片帮垮落，薄铁皮与煤壁间充填粉煤灰，且粉煤灰必须填满填实并接顶，用以隔绝空气，防止煤炭氧化自燃。
2.2 采空区防灭火措施：
该矿井防灭火方法主要采取两种：一种是阻化剂防灭火方法，另一种是注氮防灭火方法。
流动汽雾阻化剂防灭火技术是通过雾化器加速、加压，使水溶液变为微小雾滴，雾滴以风流为载体飘移到采空区，附着在残煤表面上，对煤体产生物理和化学的综合作用，减少了煤体表面与空气的接触面，抑制煤体表面活化物氧化反应速度，从而达到防残煤自燃的目的。现矿井采用卤块作为阻化剂，回采过程中随采随向采空区喷洒阻化剂（卤水）。使用3只喷枪在工作面下端头及工作面下部向采空区喷雾，喷雾时长为每班4小时左右。
移动注氮系统是根据束管监测系统数据分析，如果发现采空区温度、气体成分出现异常变化，通过下巷采后石墙预埋注氮管路，向采空区注氮。注氮浓度在97%以上，注氮时长以采空区温度、气体成分达到正常值即可。
2.3 通风方面的措施：
矿井通风方式为分区式通风，系统简单，负压小。采、掘工作面实行独立通风。控制风流的风门、风墙、风窗等设施必须设置合格，构筑质量牢固。对开采煤层采空区密闭要按防火密闭施工，采用注浆泵向密闭内注浆方法保证密闭严密。同时留设观测孔，以方便进行定期采样化验分析。
2.4 监测方面的措施：
矿井安全监测监控选用KJ-90NB型安全监测监控系统，配合束管监测系统进行监测监控。其中含有温度、一氧化碳、风速、负压、烟雾、瓦斯等监测探头和报警装置。
煤层自燃监测采用煤矿自燃火灾束管监测系统，束管监测系统是通过束管抽取监测地点气样，利用安设在地面上的抽气泵，气体分析仪器以及色谱数据处理微机系统等，连续监测井下巷道、采空区、密闭区中的一氧化碳、氧气、二氧化碳、甲烷等气体浓度，根据一氧化碳变化趋势，早期预报煤炭自燃发火。
工作面开采线、停采线预先埋设一组束管，回采过程中每50米增设一组束管，连接矿井束管监测系统，及时进行气体采集，分析和处理数据，实现对采空区定点连续实时监测，随时掌握采空区气体成分和温度变化特征。
3、防治效果：
鹿山优质煤有限责任公司九井为高瓦斯涌出矿井，随着开采深度的增加，瓦斯涌出量逐渐增大。一旦出现煤层自燃事故，影响面广，处理周期长，将会造成严重的经济损失，必须加强预防，合理开采。近几年来，针对煤层的特点采取了多方面的预防措施，并建立健全了阻化剂灭火系统和移动注氮灭火系统，对矿井的安全生产提供了强有力的保障措施。
参考文献
[1]马维绪.煤矿通风与安全技术.煤炭工业出版社，2007.12.
[2]王显政.煤矿安全新技术.煤炭工业出版社，2002.12.