1 自然發(fā)火的原因及規(guī)律
1.1 煤體自然發(fā)火的條件
(1) 煤炭自身具有自燃傾向性且以破碎狀態(tài)存在；
(2) 對煤炭有連續(xù)的供氧條件(漏風(fēng)風(fēng)速為1.2 ～ 2.0m/ min、漏風(fēng)量為0. 1 ～ 0. 24m3/ min) ；
(3) 煤炭氧化生成的熱量易于積聚;
(4) 上述條件持續(xù)穩(wěn)定足夠的時間;
1.2礦井自然發(fā)火的分布規(guī)律
所有的自然發(fā)火點都分布在采煤工作面的“兩道兩線”(即進風(fēng)道、回風(fēng)道、停采線、開采線) 、地質(zhì)構(gòu)造帶和護巷煤柱間。
(1) 工作面回采結(jié)束后,停采線前方有煤壁支承,不易冒實,易形成漏風(fēng)通道。
(2) 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層多的地帶因煤質(zhì)松軟、破碎,煤體吸附氧的能力增強,煤層層理、節(jié)理高度發(fā)育,易漏風(fēng)。
(3) 布置在煤層的集中進回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷因多次掘進,保護煤柱反復(fù)承受采動壓力的影響,煤體變形、破碎,不易密封。
(4) 在風(fēng)壓變化較大、較頻繁的區(qū)域,因風(fēng)壓變化使采空區(qū)形成的“負壓喘息”加劇了自燃和自燃征兆的顯現(xiàn)。
(5) 分層巷道掘進期間,因巷道內(nèi)風(fēng)壓增高,加之頂板一般較為破碎,易通過其假頂上的裂隙和采空區(qū)形成復(fù)雜漏風(fēng)通道。
(6) 分層巷道內(nèi)錯,易形成漏風(fēng)隅角帶;分層巷道外錯,易使采空區(qū)內(nèi)的遺煤破碎,二者均可為煤炭自燃創(chuàng)造便利的條件。
2 抓住重點 綜合治理
防治自燃的對策和基本原則：
2.1 延長自然發(fā)火期
針對分層開采的特點,實行集中生產(chǎn),加快推進速度,并采取以阻燃為主的預(yù)防措施,延長自然發(fā)火周期。
(1) 將首層開采的煤層進行注水。
(2) 對2、3、4 分層“兩道兩線”各20m的范圍內(nèi)采前預(yù)打淺孔密集鉆進行控制注漿。
(3) 在開采線預(yù)埋注漿管路,待工作面推采適當(dāng)距離(一般為40m) 后,集中注漿。
(4) 在開采線以內(nèi)、停采線以外各自30m的范圍內(nèi),集中遍撒阻化劑,工作面回采完畢后,密閉后集中大量注漿。
2.2 在堵漏上采取措施
(1) 對通風(fēng)系統(tǒng)進行優(yōu)化,減少通風(fēng)阻力。
(2) 分層開采首層鋪設(shè)金屬網(wǎng),保證注漿質(zhì)量,以利于頂板再生,減少漏風(fēng)。
(3) 工作面回采完后,及時密封,兩幫及頂板附近5m 的范圍內(nèi),通過注凝膠封嚴。
(4) 對采空區(qū)注入濃度較大的漿液,以提高密封質(zhì)量。
(5) 在斷層及破碎煤層的附近注入凝膠堵塞漏風(fēng)通道。
2.3 改進巷道布置方式
(1) 推廣無煤柱開采,保護煤柱可代之以在采空區(qū)中注凝膠生成的穩(wěn)定隔離帶。
(2) 分層巷道重疊布置,消除隱患。
(3) 在分層巷道掘進時,力求一次掘透,以縮短因局扇增壓造成采空區(qū)漏風(fēng)的時間。
(4) 工作面的集中聯(lián)絡(luò)巷由工作面外側(cè)布置改為內(nèi)側(cè)布置,隨工作面的推采逐漸縮小、最終消除穿煤層段的護巷煤柱。
(5) 采區(qū)和分層工作面實行并聯(lián)通風(fēng)。
(6) 用型鋼支護替代木棚支護。
(7) 采區(qū)進、回風(fēng)巷盡量布置在巖石中;如布置在煤層中,巷道必須錨噴或砌碹,中間用不燃物或加注凝膠充填。
2.4 加大均壓防滅火的力度
通過對通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化,減少采空區(qū)進、回風(fēng)側(cè)的壓差,以阻止自燃的發(fā)展和蔓延。
2.5 積極推廣新技術(shù)
采用凝膠堵漏法,凝膠耐熱性能好,凝結(jié)速度易于控制,形成的隔離層彈性大,不易破碎,隔熱性強,在現(xiàn)場應(yīng)用時收到了良好的效果。
3 幾點體會
(1) 煤炭自然發(fā)火的是有規(guī)律可尋的。
(2) 在開采和采區(qū)設(shè)計中,必須首先考慮防滅火,開采系統(tǒng)要符合防滅火的要求。
(3) 淺孔密集鉆注漿及開、停采線撒布阻化劑是預(yù)防采空區(qū)自燃和消滅火災(zāi)的有效方法。
(4) 在均壓防滅火中一定要從大處著眼,處理好整體與局部的關(guān)系。
(5) 要做好自燃發(fā)火的預(yù)測預(yù)報工作,及時發(fā)現(xiàn),把其消滅在萌芽之中。
