淺談灌漿防滅火技術(shù)在已封閉工作面處理一氧化碳隱患中應(yīng)用

李祥榮

摘要：灌漿防滅火技術(shù)是煤礦防滅火工作中一種重要的防滅火方法。實踐證明，灌漿法防滅火技術(shù)在礦井安全生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。本文通過對煤礦三水平北17層三四區(qū)一氧化碳隱患處理過程中灌漿技術(shù)的效果進(jìn)行分析，證明灌漿防滅火技術(shù)在處理一氧化碳隱患的作用。

關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng)；減少能耗；經(jīng)濟(jì)效益

引言

灌漿是目前最常用的一種礦井火災(zāi)防治技術(shù)，也是目前處理采空區(qū)一氧化碳隱患最常用和最有效的方法之一，作用在于它從井下煤炭自燃的基本條件入手，一是灌漿后填滿一氧化碳隱患區(qū)的空間，把空間內(nèi)氧氣排除，使一氧化碳隱患區(qū)缺少氧氣供應(yīng)而熄滅；二是在灌漿同時降低一氧化碳隱患區(qū)溫度，起到消除隱患作用。

1.工作面出現(xiàn)隱患過程及原因分析

綜采一區(qū)回采三水平北17層三四區(qū)一段底分層，本工作面位于三水平北17層三四區(qū)一段，上至風(fēng)道（-224.4～-228.9標(biāo)高），下至機(jī)道（-301.18～-315.8標(biāo)高），北起工作面開采位置，南至設(shè)計停采線，走向長1210m，傾斜平均長138m，平均傾角為29°，煤厚8.21m～14.15m，平均厚度為13.07m，頂分層已回采3.5米。2017年10月末因工作面遇巖石，回采速度較慢。2017年12月20日3：30分，已采出走向長度1184米，剩余走向26米。綜一工作面60—75組架子軟幫CO140PPm，行人側(cè)風(fēng)流，上隅角CO70PPm，回風(fēng)CO12PPm，出現(xiàn)一氧隱患。礦研究決定綜一隊回風(fēng)巷均壓風(fēng)機(jī)開雙極，增加工作面壓力。礦聯(lián)系相關(guān)地方煤礦主扇停運，減少向我礦采空區(qū)供風(fēng)。8：20—9：30，工作面架子空、上隅角、回風(fēng)CO 0。9：30分開始，CO上漲，工作面60—75組架子行人側(cè)風(fēng)流CO70PPm，上隅角CO40PPm，回風(fēng)CO12PPm，礦定利用錨索向架子空頂板打鉆注水。12月20日三班，在回風(fēng)巷利用鉆機(jī)向隱患點打鉆，利用回風(fēng)巷消火鉆孔和回風(fēng)巷預(yù)埋灌漿管對采空區(qū)及隱患區(qū)域注三相泡沫，12月21日三班，在-250北大巷利用鉆機(jī)向隱患點施工消火鉆孔，利用消火鉆孔向隱患區(qū)域壓水、注泡沫處理。12月26日6時，風(fēng)流中CO60ppm，隱患未得到明顯控制，為確保搶險救災(zāi)人員安全，對該工作面施工隔爆閉封閉，并對封閉面注氮氣處理隱患。1月21日-25北大巷和回風(fēng)巷開始施工消火鉆孔并注水，鉆孔終孔位置為硬幫以外5米、硬幫以外15米、軟幫以里19米、軟幫以里30米處第60、40組和工作面上端頭液壓支架上方頂分層采空區(qū)頂板。

2018年5月1日，工作面啟封，啟封后9301隊在回風(fēng)巷恢復(fù)拉底開幫，5月3日瓦檢員檢查工作面時發(fā)現(xiàn)工作面第76-77組架子空出現(xiàn)CO隱患，取樣化驗分析CO最大值86ppm，工作面出現(xiàn)CO隱患，5月5日該面重新封閉。為消除封閉面CO隱患，在二水平-250北部運輸巷向該面采空區(qū)施工消火鉆孔、注水、灌漿、注冷卻氮氣處理，2018年5月9日，開始在-250北大巷運輸巷副巷向采空區(qū)施工消火鉆孔，鉆孔施工結(jié)束后利用鉆孔向采空區(qū)注水灌漿。封閉面CO隱患出現(xiàn)升高趨勢，為加快隱患治理速度，公司及礦領(lǐng)導(dǎo)研究決定，對工作面灌漿處理CO隱患。

2、煤礦地面灌漿系統(tǒng)和北部灌漿管簡介

我礦現(xiàn)有防滅火灌漿系統(tǒng)1處，即中部灌漿站，包括泵房1個，面積200平方米，蓄水池1個，容積300立方米，設(shè)有150D30×7水泵2臺，土場1個，面積4000平方米，灌漿集團(tuán)孔3個，地面供水管路300米。

北部區(qū)現(xiàn)有灌漿管路2600米，接設(shè)路線：-50東大巷→二水平中17層軌道下山→-250北三四區(qū)回風(fēng)石門聯(lián)絡(luò)巷→-250北三四區(qū)回風(fēng)石門→-250北中組運輸巷→-250北一石門→-250北大巷副巷。

3、灌漿防滅火原理

原理是泥漿中的水份吸收大量熱，起到滅火降溫的作用，粉煤灰覆蓋浮煤表面，對煤體有包裹作用，灌漿后填滿一氧化碳隱患區(qū)的空間，把空間內(nèi)氧氣排除，使一氧化碳隱患區(qū)缺少氧氣供應(yīng)而熄滅；起隔氧阻止氧化的作用；防滅火效果顯著。

4、灌漿處理隱患特點：

灌漿防滅火系統(tǒng)主要使用在煤礦中使用，采用封閉面埋管灌漿的方法進(jìn)行預(yù)防性灌漿，灌漿材料不含有可燃物，具有和水混合成泥漿的能力；運輸時不易堵塞管路；容易脫水，具有一定的穩(wěn)定性；收縮率最??；易于沉淀，損失率最?。粊碓磸V泛，成本低等特點。

5、灌漿工藝

（1）將北部灌漿管路與回風(fēng)巷密閉預(yù)留灌漿管路對接，并安裝好隔膜壓力表和三通閥門。

（2）灌漿前，井上下灌漿人員到位，電話聯(lián)系好，灌漿前預(yù)先灌清水30分鐘。

（3）用地面沖漿管路將地面粉煤灰沖制成水灰比3：1的粉煤灰灰漿，沖進(jìn)地面集團(tuán)孔沿北部灌漿管路流至封閉面內(nèi)。

6、灌漿注意事項

（1）灌漿技術(shù)措施：灌漿時，現(xiàn)場觀察人員加強(qiáng)觀察灌漿管路壓力表壓力情況，如管路壓力呈升高趨勢停止灌漿。

（2）灌漿前，在灌漿地點前10～15米用袋子裝貨碼砌0.5米高濾漿墻，以沉淀灌漿水帶出的粉煤灰，巷道及水溝要及時清理防止堵塞水溝。

（3）灌漿前，閉前孔口要下不少于4米長套管，套管要保證牢固、嚴(yán)密后方準(zhǔn)壓水、灌漿。壓水、灌漿時，作業(yè)人員不得正對管口，管口要打好戧柱，戧柱與巷道底板接觸面要挖柱窩至硬底。

（4）預(yù)計出水地點密閉厚度要符合采后閉要求，并打好戧頂子。

（5）灌漿期間消火隊要及時預(yù)計出水地點。

（6）灌漿地點與預(yù)計出水地點附近要有專號電話并保證通訊正常，話修隊設(shè)置電話號并負(fù)責(zé)線路維修，沒有電話或電話不通不準(zhǔn)灌漿。

（7）灌漿地點看孔人員要有干部帶領(lǐng)，必須聽從指揮，入井時必須佩帶甲烷、一氧、氧氣便攜，確保儀器靈敏可靠，作業(yè)時隨時檢查作業(yè)地點有害氣體情況，如便攜報警，立即按避災(zāi)路線撤出人員至安全地點并及時匯報。

（8）看閉人員要加強(qiáng)作業(yè)地點巷道支護(hù)情況檢查，必須在巷道支護(hù)良好的地方進(jìn)行觀察，如有安全隱患，嚴(yán)禁進(jìn)入。觀察期間，如發(fā)現(xiàn)孔口、密閉及圍巖有脫皮、開裂、出水等情況時，立即匯報，停止灌漿，人員撤至安全地點。

（9）每次灌漿前，派專人觀察預(yù)計出水地點出水情況，發(fā)現(xiàn)有異常出水情況立即電話通知消火隊停泵。

（11）灌漿時井下要有溜管工、預(yù)計出廢水地點要有專職檢查出廢水工，必須到位，加強(qiáng)出水地點檢查，不準(zhǔn)脫崗。溜管工如發(fā)現(xiàn)灌漿管路有異常，立即匯報，并及時采取措施處理。專職檢查出廢水工要井下現(xiàn)場交接班，交班人員將本班出水情況向接班人員交待清楚，并用電話向消火隊匯報當(dāng)班出水情況后方準(zhǔn)升井，檢查時要認(rèn)真負(fù)責(zé)，記錄好出水地點、出水時間、出水量、出水溫度并及時向消火隊匯報。

（12）地面灌漿站每次灌漿時，要有班長以上干部現(xiàn)場指揮，作業(yè)人員作業(yè)時要聽從指揮，精力集中，相互配合好，照看好。把水槍人員要把好槍，先站穩(wěn)，現(xiàn)場指揮人員檢查水槍、各管路連接嚴(yán)密確保安全后方準(zhǔn)給水沖漿。沖漿時，水槍手與粉煤灰堆距離不得小于5米，防止大塊突然掉下傷及人員。

（13）停止灌漿后必須繼續(xù)觀察出水24小時。

7、采區(qū)封閉面灌漿防滅火技術(shù)時存在問題

對封閉面灌漿會將封閉面淤滿，對未及時撤出的電氣設(shè)備毀壞嚴(yán)重，回撤架子時清理淤泥工程量巨大，費時費力，灌漿過程中會有大量的水留在封閉面和采空區(qū)內(nèi)需要打鉆放水。

8、結(jié)語

工作面出現(xiàn)一氧化碳隱患后要及時采取措施處理隱患，如果采用封閉隱患防止自然發(fā)火事故發(fā)生，采用一般方法無法控制隱患升級或者消除隱患，可采取灌漿方法處理隱患，避免隱患升級嚴(yán)重時燒毀工做面設(shè)備，引發(fā)采空區(qū)氣體爆炸，造成人員傷亡。

（作者單位：龍煤鶴崗礦業(yè)公司新陸煤礦）