七一新發(fā)煤業(yè)有限公司南翼火區(qū)的啟封

楊錦華，董懷軍，王俊峰，周春山

（1.山西襄垣七一新發(fā)煤業(yè)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000；2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024）

七一新發(fā)煤業(yè)有限公司南翼火區(qū)的啟封

楊錦華1，董懷軍1，王俊峰2，周春山2

（1.山西襄垣七一新發(fā)煤業(yè)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000；2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024）

針對(duì)七一煤礦南翼火區(qū)啟封這一難題，采用同位素測(cè)氡技術(shù)、鉆探技術(shù)探測(cè)火情，并用鎖風(fēng)啟封火區(qū)法成功啟封了火區(qū)，為煤礦的科學(xué)規(guī)劃生產(chǎn)區(qū)域提供了必要條件。

火區(qū)；啟封；測(cè)氡技術(shù)；鉆探技術(shù)

1 礦井火區(qū)概況

山西襄垣七一新發(fā)煤業(yè)有限公司七一煤礦位于山西省襄垣縣城西北8km，地處襄垣縣善福鄉(xiāng)七里街大河村，屬于襄垣縣人民政府地方國(guó)有煤礦。生產(chǎn)規(guī)模150萬(wàn)t/a，井田面積11.2109km2，現(xiàn)開(kāi)采3號(hào)煤層。本礦采用井工開(kāi)采方式，是斜、立井混合開(kāi)拓，現(xiàn)有五個(gè)井筒，三個(gè)進(jìn)風(fēng)井、兩個(gè)回風(fēng)井；采煤方法為走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化輕型支架放頂煤法；掘進(jìn)方式為綜掘及普掘結(jié)合，掘進(jìn)機(jī)械化程度85%，采煤機(jī)械化程度100%。七一煤礦于2002年11月28日井下生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了火情，及時(shí)對(duì)相關(guān)區(qū)域巷道采取了封閉措施（但未留下觀測(cè)孔）；后來(lái)要求了解火區(qū)現(xiàn)狀以便科學(xué)規(guī)劃生產(chǎn)區(qū)域、確保安全回采，于2011年3月20日從已報(bào)廢的風(fēng)井密閉口處取樣、對(duì)氣體進(jìn)行分析；結(jié)果表明：未發(fā)現(xiàn) C2H4、C2H2、H2等火災(zāi)氣體，C O濃度僅2p pm，初步判定火區(qū)處于窒息狀態(tài)。但是由于該礦火區(qū)封閉時(shí)間較久，封閉區(qū)域內(nèi)的巷道垮落和積水情況不明，僅據(jù)地面風(fēng)井密閉口處取樣不能代表火區(qū)的真實(shí)狀態(tài)，為了得到火區(qū)目前的實(shí)況以求安全啟封火區(qū)，制定了火區(qū)先探測(cè)再啟封的技術(shù)方案。

2 火區(qū)火情探測(cè)

（1）火區(qū)范圍探測(cè)：采用太原理工大學(xué)具有先進(jìn)水平的同位素測(cè)氡技術(shù)，于2011年3月31日至4月9日，由本礦給出三個(gè)工作面的四個(gè)測(cè)場(chǎng)及各邊界點(diǎn)，以點(diǎn)距為10m×10m及5m×5m布置了測(cè)區(qū)，共布測(cè)點(diǎn)810個(gè)，總探測(cè)面積約62883m2。后將野外所測(cè)結(jié)果采用C D T H專(zhuān)用軟件包分處理得到測(cè)區(qū)測(cè)值、異常值立體圖、相對(duì)應(yīng)的等值線圖，再經(jīng)綜合分析，又在測(cè)區(qū)內(nèi)探明異常區(qū)1個(gè)，面積約1652m2。

（2）鉆孔探測(cè)：為保證啟封的安全，又在異常區(qū)域布置了兩個(gè)鉆探孔，取樣分析溫度、氣體情況：探測(cè)鉆孔于2011年4月28日完成，當(dāng)日通過(guò)檢測(cè)孔底信息可知：1號(hào)鉆孔孔底溫度為14℃，H2為271p pm，C O為 4p pm，無(wú) C2H4、C2H2；2號(hào)鉆孔孔底溫度為 15℃，H2為 815p pm，C O為 70p pm，C2H4為 1p pm，無(wú) C2H2。

再經(jīng)礦方連續(xù)2周的檢測(cè)，兩個(gè)探測(cè)鉆孔孔底C O＜10p pm，無(wú) C2H4、C2H2氣體，溫度為 14℃。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第248條，以及檢測(cè)的氣體情況，初步判定火區(qū)基本熄滅，建議救護(hù)隊(duì)入井偵查，準(zhǔn)備啟封火區(qū)。

3 火區(qū)啟封步驟

2011年5月中旬，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》與《礦山救護(hù)規(guī)程》制定了切實(shí)可行的火區(qū)啟封方案，并聘請(qǐng)朔州市礦山救護(hù)隊(duì)進(jìn)行南翼火區(qū)啟封，啟封具體步驟如下：

（1）對(duì)原南翼軌道巷、原南翼皮帶巷、原南翼舊軌山，進(jìn)行了鉆孔探測(cè)和取樣氣體分析，結(jié)果為：C H4濃度0.98%、C O濃度0.00%、C O2濃度3.67%、O2濃度7.06%，H2濃度0，無(wú)其它有害氣體。經(jīng)太原理工大學(xué)有關(guān)專(zhuān)家對(duì)火區(qū)氣體分析，建議救護(hù)隊(duì)員入井現(xiàn)場(chǎng)偵查后啟封火區(qū)。

（2）確定了排瓦斯等有害氣體的路線。施工前，污風(fēng)流經(jīng)線路途中停止施工、斷電、撤人，并在進(jìn)回風(fēng)流匯合處要安設(shè)上瓦斯探頭，監(jiān)控C H4、C O、C O2等氣體，又在井底車(chē)場(chǎng)附近安設(shè)了局部通風(fēng)機(jī)，為啟封火區(qū)做了大量有效的準(zhǔn)備工作。

（3）2011年5月22日，救護(hù)隊(duì)員啟封原南翼皮帶巷第一道密閉墻，開(kāi)始在密閉墻的中間打個(gè)小孔，讓火區(qū)內(nèi)的C H4、C O等有害氣體緩慢釋放；釋放期間，救護(hù)隊(duì)員對(duì)孔內(nèi)的溫度、C H4、C O、C O2等有害氣體濃度進(jìn)行了檢測(cè)；檢測(cè)結(jié)果為：C O為4p pm、C H4為0.5%、溫度為14℃，在安全濃度范圍之內(nèi)。再將釋放孔逐漸擴(kuò)大，直至將密閉墻打到能進(jìn)人為止，后在密閉墻上用木條和風(fēng)筒布釘擋風(fēng)簾鎖風(fēng)，救護(hù)隊(duì)員進(jìn)入密閉區(qū)進(jìn)行偵察，偵察結(jié)果為：O2為18.05%，C H4為0.02%，溫度為14℃，符合作業(yè)條件。救護(hù)隊(duì)員在原南翼皮帶巷氣體釋放期間，采用同樣的方法打開(kāi)了原南翼軌道巷、原南翼舊軌山的第一道密閉墻。救護(hù)隊(duì)員偵查并確認(rèn)火情已熄滅后，救護(hù)隊(duì)員拉著風(fēng)筒進(jìn)去通風(fēng)，分段排放有毒有害氣體，先后打了9道臨時(shí)密閉，將第二道密閉墻以外的有害氣體都降低到安全濃度以下。

（4）在啟封原南翼火區(qū)軌道、皮帶、舊軌山三條巷道第一道密閉，等待了48h以后，按照同樣的方法開(kāi)始啟封原南翼皮帶巷第二道火區(qū)密閉。在啟封原南翼皮帶巷期間，沿途巷道有兩處巷道冒落現(xiàn)象，一處有嚴(yán)重積水現(xiàn)象，救護(hù)人員入井沿原路返回，重新打臨時(shí)封閉。

（5）原南翼軌道巷、皮帶巷、舊軌山全部啟封后，在救護(hù)隊(duì)員的監(jiān)控下，形成了主井-南翼皮帶巷-南翼軌道巷-回風(fēng)大巷-南翼風(fēng)井的全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。在啟封后3天內(nèi)，每班由救護(hù)隊(duì)檢查通風(fēng)狀況，測(cè)定水溫、空氣溫度、空氣成分，并取樣進(jìn)行分析。分析結(jié)果為：C O為0，C H4濃度為0.5%，C O2為0.16%，O2濃度為19.6%，無(wú)乙烯和乙炔氣體。各種有害氣體濃度低于《煤礦安全規(guī)程》要求。

（6）啟封工作結(jié)束后，公司每班派一名專(zhuān)職瓦斯檢查員和一名安全員，對(duì)啟封巷道內(nèi)的瓦斯、一氧化碳、氧氣、及其它有害氣體濃度進(jìn)行了為期3個(gè)月的連續(xù)檢測(cè)：C H4＜0.1%，無(wú) C O，C O2＜0.05%，O2＞20%，風(fēng)流中空氣溫度約17℃，認(rèn)為啟封工作取得了圓滿(mǎn)成功。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）制定了先探測(cè)再啟封的科學(xué)方案，確保火區(qū)啟封的安全高效。（2）采用具有先進(jìn)水平的同位素測(cè)氡技術(shù)，為火區(qū)信息的探測(cè)提供了依據(jù)。（3）經(jīng)過(guò)近一年的連續(xù)觀測(cè)，目前巷道內(nèi)瓦斯、一氧化碳、氧氣、及其它有害氣體濃度均符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,并處于穩(wěn)定狀態(tài)，認(rèn)為南翼火區(qū)徹底熄滅。

[1]孫若山，王海燕，周心權(quán)，等.礦井火區(qū)啟封安全性分析及判別準(zhǔn)則[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011(8):42-45.

[2]吳玉國(guó)，鄔劍明，王俊峰.煤礦自燃火區(qū)治理溫度檢測(cè)技術(shù)及裝備的研究應(yīng)用[J].煤礦安全，2007(9):4-6.

Unsealing South Wing Fire Zone of Qiyi Xinfamine in Xianghua,Shanxi

YANG Jin-hua1,DONG Huai-jun1,WANG Jun-feng2;ZHOU Chun-shan2
(1.Xianghuan Qiyi Xinfa Mining Co., Changzhi Shanxi 046000;2.College of Mining Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan Shanxi 030024)

To solve the unsealing problem of south wing fire zone of Qiyi mine, the isotopic radonmeasuring and drilling technique are used to detect the fire. Sealing fire area method is used to unseal the firezone successfully, which provides necessities for scientific production region planning.

fire zone; unseal; radon- measuring technique; drilling technique

T D 75+2

A

2012-10-10

楊錦華（1964—），男，山西襄垣人，本科，工程師，從事煤礦管理及技術(shù)工作。

劉新光