四臺(tái)礦14#層414盤區(qū)上覆采空火區(qū)治理技術(shù)

摘要：針對(duì)同煤集團(tuán)四臺(tái)礦414盤區(qū)上覆12#層采空區(qū)探明部分區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生過煤炭自燃，又因大斗溝煤礦正壓通風(fēng)及地表裂隙漏風(fēng)影響，導(dǎo)致上覆采空區(qū)內(nèi)的一氧化碳?xì)怏w通過頂板裂隙進(jìn)入工作面，對(duì)工作面回采期間防滅火管理及作業(yè)人員的安全造成影響進(jìn)行了分析，主要采取地面灌漿、工作面建立了局部均壓通風(fēng)系統(tǒng)，使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，通過調(diào)整工作面內(nèi)外壓差，使采空區(qū)動(dòng)態(tài)平衡，對(duì)頂板破碎區(qū)域注馬麗散，粘結(jié)頂板，隔絕氣體，保證作業(yè)人員的安全，確保礦井安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：四臺(tái)礦；采空區(qū)火區(qū)分析；采空區(qū)火區(qū)治理技術(shù)

1、礦井概況

四臺(tái)礦位于大同市西27公里，是一座國有特大型現(xiàn)代化礦井，核定生產(chǎn)能力為500萬噸/年。開拓方式為主斜井、副斜井、副立井混合式開拓，現(xiàn)開采侏羅紀(jì)12#、14#煤層，采煤方法為單一走向長壁后退式采煤方法。礦井采用多風(fēng)井分區(qū)抽出式通風(fēng)，井田內(nèi)共有九個(gè)進(jìn)風(fēng)井，七個(gè)回風(fēng)井。煤層自燃傾向性為Ⅰ級(jí)，容易自燃，最短自然發(fā)火期為60天。礦井周邊原分布87座小煤礦，由于小煤礦的無序開采，與礦井采空區(qū)連通現(xiàn)象嚴(yán)重，自燃問題尤為突出，威脅著礦井安全生產(chǎn)。

2、上覆采空區(qū)火區(qū)分析

四臺(tái)礦14#層414盤區(qū)上覆有上河溝及場(chǎng)西溝煤礦12#層采空區(qū)，經(jīng)探明部分區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生過煤炭自燃，目前上覆采空區(qū)火區(qū)范圍不詳。14#層81407工作面為14#層414西盤區(qū)首采面，有漏風(fēng)通道通過上河溝及場(chǎng)西溝煤礦12#層采空區(qū)與大斗溝礦聯(lián)通，又因大斗溝煤礦正壓通風(fēng)及地表裂隙漏風(fēng)影響，導(dǎo)致上覆采空區(qū)內(nèi)的一氧化碳?xì)怏w通過頂板裂隙進(jìn)入工作面，對(duì)工作面回采期間防滅火管理及作業(yè)人員的安全造成影響。所以必須在414盤區(qū)建立一套有針對(duì)性的火區(qū)治理技術(shù)，降低煤層自然發(fā)火隱患，確保安全采出凍結(jié)煤量。

3、上覆采空區(qū)火區(qū)治理技術(shù)

（1）、巷道掘進(jìn)期間防滅火技術(shù)

①、在14#層51407巷掘進(jìn)期間，在巷道890米處頂板破碎區(qū)域錨索桿周圍發(fā)現(xiàn)CO氣體370ppm。隨后在巷道890米、1200米異常區(qū)域施工探頂孔，每天派人對(duì)氣體進(jìn)行取樣化驗(yàn)，觀察上覆采空區(qū)氣體變化情況。通風(fēng)區(qū)在巷道繞道口以里10米處構(gòu)筑增阻風(fēng)門，工作面建立了局部均壓通風(fēng)系統(tǒng)，使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，通過調(diào)整工作面內(nèi)外壓差，使采空區(qū)動(dòng)態(tài)平衡，保證作業(yè)人員的安全。

②、同時(shí)，安排人員在大斗溝礦與場(chǎng)西溝礦貫通處釋放示蹤氣體SF6，9分鐘后14#層51407巷接收到氣體，確定上覆采空區(qū)的聯(lián)通關(guān)系。

③、礦上積極組織對(duì)頂板破碎區(qū)域注馬麗散，粘結(jié)頂板，隔絕氣體。

（2）、工作面回采前的防滅火技術(shù)

①、為了防止上河溝及場(chǎng)西溝煤礦火區(qū)的蔓延，對(duì)巷道頂板用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫，查找巷道頂板高位區(qū)域。

②、根據(jù)頂板鉆孔的氣體數(shù)據(jù)，確定巷道800—900米、1100—1200米、拐巷處為異常區(qū)域。

③、對(duì)14#層81407工作面進(jìn)行臨時(shí)性封閉，觀察封閉空間內(nèi)的氣體變化情況。

④、414盤區(qū)地面向14#層51407巷860米、1100米、拐巷17米處施工鉆孔，對(duì)上覆12#層采空區(qū)進(jìn)行灌漿，消除上覆采空區(qū)自然發(fā)火隱患。根據(jù)巷道頂板鉆孔的氣體數(shù)據(jù)和有關(guān)地質(zhì)資料認(rèn)真分析，決定從414盤區(qū)地面向14#層81407工作面上覆12#層采空區(qū)施工3個(gè)鉆孔，進(jìn)行地面灌漿，累計(jì)黃土注漿量53880m3，消除上覆采空區(qū)自然發(fā)火隱患。

4、結(jié)語

四臺(tái)礦周邊小煤礦不同程度地存在火區(qū)，通過這次針對(duì)上覆采空區(qū)火區(qū)，采取地面灌漿、頂板破碎區(qū)域注馬麗散、工作面均壓等綜合防治措施，成功地治理了一氧化碳超限，確保礦井安全生產(chǎn)，也對(duì)今后防滅火積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。今后的生產(chǎn)實(shí)踐過程中，仍重點(diǎn)做好以下防治措施：加強(qiáng)對(duì)采后密閉及火區(qū)檢查；做好火區(qū)及采掘工作面的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作；杜絕人為因素造成自燃事故的發(fā)生；加強(qiáng)礦井范圍內(nèi)地表塌陷治理力度；定期對(duì)周邊小煤礦進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)著火跡象，及時(shí)采取措施。

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作者簡(jiǎn)介：

王富東（1981—），男，山西大同人，?？?，工程技術(shù)員，從事煤礦“一通三防”技術(shù)工作。