综放面春节放假期间防火防瓦斯技术研究

韩国锋 秦 鹏 孔 雷

（山东省天安矿业集团有限公司，山东 曲阜 273100）

1 概述

星村煤矿3煤层为自燃煤层，实验最短自然发火期为24d。山东鼎安检测技术有限公司《3采区3煤层瓦斯基本参数测定报告》：标高在-1101.1～-1189.4m的瓦斯压力为0.258～0.307MPa，瓦斯含量为1.695～2.0486m3/t，煤样坚固性系数f值为0.86～1.13，煤样瓦斯放散初速度△P为4～6mmHg，工作面回采期间瓦斯涌出量较大。由于春节放假15d，停工时工作面回采至400m位置（CX10标高：-1077.9m），工作面处于仰采状态，运顺750m（CX7标高：-1073.7）,落差6.2m。春节放假期间长期停工加剧了工作面自然发火及瓦斯隐患。

2 防火防瓦斯技术研究

2.1 工作面均压封闭

（1）封闭前停止板闭内的供电、供风、供液等，所有导电体在密闭处断开；在两顺槽防火门内铺设一路束管，并引至运煤巷外新鲜风流中。

（2）同步施工轨顺、运顺板闭，现场风量不足时，开启风机。运顺施工板闭时，皮带、皮带架腿、单轨吊梁不再断开，运顺封闭时利用黄土将皮带及皮带四周掩埋压实。

（3）板闭施工完成后，对两顺板闭喷涂处理减少漏风。

（4）打开3311运煤联络巷的两道风门，减少封闭区风量，调整均压。

（5）在轨顺板闭外安装甲烷传感器、氧气传感器，运顺板闭外安装甲烷传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器，传感器距离板闭距离不大于5m。

（6）全部工作完成后，停止局部通风机运行，在两顺不大于5m的位置设置栅栏网，严禁人员入内。

2.2 封闭前后防火防瓦斯措施

（1）封闭前缩短两顺槽注氮注浆管路间距，两端头隔离墙间距调整为不大于10m。

（2）封闭前周注浆量不低于500m3，停工前3d停止注浆。周一至周六取样分析。

（3）封闭前距停工线约30m时，选取管路合适位置对两顺采空区各压注一次阻化泡沫，稀释采空区瓦斯含量、抑制煤炭自燃；停工前3d，利用轨顺采空区注浆管路向采空区注氮气，两顺采空区再次压注一次阻化泡沫。

图1 工作面封闭及束管监测点示意图

（4）封闭前，轨顺采空区注浆管（进入采空区大于40m）及工作面煤壁外5m的位置设注氮管、运顺溜头位置设一路注氮管，封闭前分别与注浆、注氮管连接，封闭后向封闭区域注氮处理。

（5）封闭前两顺隅角位置及采空区内的束管引至两顺运煤巷外新鲜风流中，工作面封闭期间对采空区气体采样分析。

（6）封闭后利用预埋的注浆管路向封闭区域注氮气，计算注氮量32130m3。待检测分析封闭区或密闭外氧气浓度小于5%，注氮流量调整200～300m3/h，并根据检测结果调整注氮出口或注氮时间。

（7）封闭后在轨顺板闭外或运煤联络巷准备不少于50袋的喷涂料，作为备用防火材料。

（8）封闭后每班检测工作面两顺板闭外气体，束管监测工至少每2d对两顺束管取样分析一次，根据工作面气体分析调整采样分析频次。

2.3 效果检验

（1）从图2可以看出改变氮气出口后里侧检测点氧气变化较明显，轨顺工作面及采空区出口对比不明显；停止注氮前后气体对比，各检测点氧气变化不大。说明注氮出口能改变采空区气体分布；注氮后封闭区压力高于外侧、漏风较小时气体相对稳定。

（2）从封闭区气体变化分析，封闭效果较好，氧气浓度较低，甲烷浓度较高，一氧化碳浓度呈下降趋势且数值较小，未检测到乙烯，无自然发火隐患；存在甲烷浓度大于3%、氧气大于7%的现象，说明存在瓦斯隐患。

图2 不同注氮出口各检测点氧气变化

3 结论

（1）对于长期停工综放工作面来说，控制自然发火隐患，均压封闭是可行的、有效的。

（2）当综放工作面存在自然发火和瓦斯双重隐患时，注氮抑制煤体自燃及置换瓦斯是必要的。

（3）均压封闭工作面后要加强气体检测分析，及时对封闭区内防火措施进行调整，达到合理经济的防治效果。