易燃煤层综放面特大火灾的控制与缩封恢复

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1、易燃煤层综放面特大火灾的控制与缩封恢复李建新（义马煤业集团有限责任公司，河南义马472300）摘要：文章介绍了高瓦斯条件下综放工作面特大火灾的安全控制方法和缩封火区、分段隔离、闭区注氮抑制、开区作业恢复的方法与过程，在同类型矿井中具有借鉴意义。关键词：瓦斯燃烧火灾控制缩封恢复1、工作面概况义煤集团千秋煤矿21181综放工作面位于21区下山西翼，相邻工作面21161和21201均未回采，工作面走向长度1050m倾斜长度100m，煤层平均厚度21m，最厚达30余m，可采储量230万吨，采用走向长壁综采放顶煤工艺，自然跨落法管理

2、顶板，割煤高度2.6m,放煤高度14－18m。开采煤层为侏罗纪中统下部义马组2－3煤，煤岩成份以亮煤为主，普氏系数f＝2－2.5，煤种属低变质的长焰煤，挥发份含量42.62％，自然倾向性属自燃，吸氧量0.67ml/g·干煤，自然发火期1个月，煤层瓦斯含量0.17－6.5m3/t,瓦斯绝对涌出量8m3/min以上，通风方式为“U”型上行负压通风。2、火灾事故经过该工作面切眼于2002年11月构成，经过掘进、扩切眼、安装支架各个工序，顶板多次松动，造成顶部煤体松动给防灭火造成困难。2003年元月28日开始初采，由于对煤体自然发

3、火的认识不足，防火措施不到位，2月1日早6点，工作面架顶及架后煤体自然发火，架顶及架后瓦斯参与燃烧，蓝色火团在架顶、架后来回窜移，用水很难扑灭，火势发展迅猛，迅速向上风侧蔓延，部分支架结构件被烧红，液压系统被烧坏，灭火水头受支架顶梁及后梁影响，难以直接扑灭火焰，直接灭火难以凑效，在不到30min时间内，上巷回风流中CO气体浓度达到500ppm以上，当矿山救护队员赶到现场时，上巷已浓烟滚滚，能见度几乎为零，CO气体浓度达1000ppm以上，工作面内火势急剧扩大，对灭火人员安全构成严重威胁，工作面被迫停止一切工作，并撤出所有人

4、员，实施封闭灭火的措施。3、安全封闭的方法鉴于工作面火灾区瓦斯参与燃烧的情况，采用《矿井防灭火规范》中的一般封闭方法，极易引起瓦斯事故，经灭火救灾指挥部研究，决定先在工作面下巷低洼处建一道4m宽的煤袋墙（距下巷外口150m处），继续保持原风流方向不变，减小向火区的供氧量，抑制火势发展，然后分别掐开上、下巷所有管路，利用上、下巷最低点巷顶比近平点高程低的优势，放水封闭上、下巷，以隔绝氧气。至2月3日8点班，上、下巷水坑处均已淹没巷顶，上巷口CO气体为零，工作面实现了安全封闭，为确保封闭效果继续放水，利用原巷道的高差，最终实现

5、水封高度为6m。4、缩封火区，开掘灭火巷，积极创造启封条件千秋矿只有21181综放面一个工作面生产，封闭后造成全矿停产，尽早启封恢复生产，则是当务之急，而火区仅靠封闭单一措施，达到启封条件的周期很长，为解决这一突出予盾，经集团公司研究，按照《矿井防灭火规范》第49、50条要求，待火区火势稳定后，采取缩封措施，积极采取措施加速火区熄灭进程，提高灭火效果。4.1保持下巷水封状态，缩封上巷3月24日－5月20日，工作面上巷排水，逐段锁风前进，排放瓦斯，恢复灭火注浆、供水管路系统，将密闭墙推进到距上隅角3－4m处，然后距离闭墙1m

6、，又建一道永久密闭墙，两墙之间充填黄土，墙体上部及周边打钻压注化学凝胶，堵塞漏风供氧通道。4.2开掘灭火巷5月20日－6月30日，根据灭火方案要求，在21181上巷闭墙外距工作煤切眼20m处，沿煤层倾斜方向施工一条灭火巷，长53米。在灭火巷内向工作面打灭火钻孔。利用灭火钻孔向工作面火区进行注浆，灭火作业，共打灭火钻孔130余个。钻孔深度22米－38米。钻孔呈扇形布置在支架顶上部的煤体中。注浆湿润煤体，降低煤体及工作面空间的温度，而后注入稠化学凝胶，封闭煤体裂隙。4.3缩封下巷恢复下巷皮带运转7月1日－7月24日，排下巷水，

7、逐段锁风排放瓦斯，清理淤泥，修复管路和巷道，检修皮带并试运转。在距下隅角3m处建密闭墙两道。逐段锁风采用木板墙，墙面喷涂聚氨脂的方法。5、锁风侦察工作面支架状况及灭火效果。下巷恢复工作结束后，及时采用锁风方法，由矿山救护队员由工作面上部进入工作面侦察。经救护队员侦察得知：工作面43架－67架被烧坏，大部分落架；工作面温度达44℃，CH4：91％，CO2:8%,CO:20ppm。侦察后，重新封闭上隅角处密闭墙，保证严密不漏风。6、分段隔离，缩小空间，开区作业，闭区注氮，逐段推进，安全启封工作面，实现全负压通风。鉴于侦察情况，

8、火区温度，CO浓度指标未达到火区启封的条件。全面启封，恢复全负压通风，切眼内支架更换构件，实施防火工程的工期长，易造成火区复燃，启封指挥部决定实施分段隔离，缩小空间，开区作业，闭区注氮，抑制供氧，分段启封恢复的方案，并一次实施成功。6.1建立制氮系统购置北京产CAPSA98－1000型变压吸附制氮机，产