朱仙庄矿防治煤层自然发火管理模式.doc

朱仙庄矿防治煤层自然发火管理模式

淮北矿业朱仙庄煤矿
2014年9月

目 录

第一章 矿井基本概况 1
第一节 生产简述 1
第二节 通风系统 1
第三节 防火系统 1
第四节 监控系统 2
第五节 自然发火情况 3
第二章 防治体系 5
第一节 理念引领 5
第二节 防治目标 5
第三节 防治机构 5
第三章 防治煤层自然发火管理模式 8
第一节 科学设计 源头预防 8
第二节 掘进工作面防火管理模式 9
第三节 采煤工作面防火管理模式 15
第四节 采空区防火管理模式 28
第五节 钻孔防火管理模式 33

朱仙庄矿防治煤层自然发火管理模式
第一章 矿井基本概况
第一节 生产简述
朱仙庄矿于1983年4月投产，主采煤层为八、十层煤，核定生产能力为245万吨／年。矿井采用立井—集中运输大巷—分区石门开拓方式，走向长壁顶板全部垮落法采煤。井田分为三个水平，一水平标高-435m，二水平标高-680m，延伸水平-1000m。目前矿井有四个生产采区、一个准备采区和一个开拓采区，生产采区有87采区、86采区、Ⅱ3采区和Ⅱ5采区，准备采区为810采区，开拓采区为Ⅲ103采区。
第二节 通风系统
矿井通风方式为中央边界式与南二并列式混合式通风，通风方法为抽出式。矿井共有三个进风井，即主井、副井和南二进风井，两个回风井，即西风井和南二回风井，西风井负压为2800Pa，南二风井负压为2700Pa。矿井总进风17182m³/min，总回风18190m³/min，矿井有效风量率87.9%，矿井有完整独立的通风系统，采区内有专用回风巷，各采区均实行分区通风，每个采区的风门总数均不超过15组，通风系统正规合理、稳定可靠。
第三节 防火系统
一、供水系统：目前矿井有地面防尘供水池两座:分别为西风井系统(350m3)和南二风井系统(200m3)。防尘供水系统健全，供水充足，水压符合要求，管路延接到井下各个巷道。矿井总进、总回以及各采煤工作面进、回风巷、煤巷掘进工作面全部安装了框架式隔爆水袋，并保证水量充足，数量符合要求。
二、灌浆系统：矿井有健全的灌浆系统，目前矿井有灌浆站两座，分别为南二风井和西风井灌浆站，南二风井灌浆站制浆池容积90m3，西风井灌浆站制浆池容积140m3，灌浆管路分布井下各采区，对于采煤工作面采取随采随灌和采后集中灌浆防灭火。
三、注氮系统：目前井下配备一台JXZD-600型移动式制氮机，安装在五采区，其余两台移动式制氮机正在准备大修。井下注氮管路延接至各采区内，管路直径符合要求，形成完整的注氮系统。因矿井防火工作需要，南二风井地面永久注氮系统的建设正在逐步实施，预计在10月底前完成，并投入运行。
另外，按照集团公司防火会战要求，我矿预计在8月底前建立一个大流量远距离凝胶输送注胶站；在9月底前装备一套（8台）液态CO2槽车，以丰富防火技术手段，提高防火装备水平。
第四节 监控系统
矿井装备的安全监测监控系统是重庆KJ90NB系统，地面监控中心站安装监控主机2台（其中一台备用），上传服务器2台（1台备用），目前系统运行稳定，监控主机、联网上传服务器及监控终端系统运转正常，各项功能都能正常使用，监控及联网上传服务器备用机处于完好状态，信号传输准确、及时，断电可靠，并能够完成断电回馈、故障闭锁等功能。安装充足的分站、传感器及抽采计量装置，对瓦斯、负压、流量、温度及CO等情况连续实时监测，实现防火超前预警。
第五节 自然发火情况
一、自然发火情况
我矿8、10煤层均属容易自然煤层，自然发火期为1－3个月，最短发火期为24天，且煤尘具有爆炸性。通过对我矿开采煤层自然发火标志性气体的研究，确定了以CO为主、C2H6和C2H4为辅的自然发火预报指标气体，对可靠判断煤层自然发火的征兆和状态指明了方向。通过对我矿采空区“三带”的范围及煤层自然发火期的研究论证，确定了综放工作面保证大于27m/月的推进度是防火管理的关键。（如图1）

图1 采空区氧化"三带"示意图

二、自然发火类型
1．巷道自然发火
2．工作面自然发火
3．采空区自然发火
4．钻孔自然发火
三、历年发火事故

序号
时间
地点
发火原因
1
1986年8月22日
821-2机巷三角带出
微风供氧，造成煤层自燃发火。
2
1991年8月3日
1062收作工作面
封闭后没有及时进行注浆。
3
1992年2月9日
846-5#溜斜
上一阶段密闭管理不善微风供氧
4
1992年3月26日
849皮带机下山过煤段局部冒高
巷道冒高接顶不实，喷浆不严，冒高处微风供氧。
5
1992年8月29日
824-4N机巷
1、上分层收作面没有垮实、压实；
2、各分层机巷外错距离较近；
6
1992年9月14日
7
1993年4月26日
827-2机巷
巷道掉顶未接实，微风供氧。
8
1993年12月20日
848-3N面回风斜巷
巷道掉顶未采取有效措施护顶，微风供氧
9
1994年8月10日
846岩轨巷（封闭墙）
封闭墙受压损坏，墙内漏风供氧
10
1994年9月26日
811-5面2#回风斜巷
采后留巷多次复用，压茬时间短，注浆效果差
11
1995年2月24日
811-2#溜斜封闭墙内
巷道重复使用，封闭墙损坏，漏风供氧
12
1995年6月29日
831-3#回风石门封闭墙内
上分层未实现满收满回，采后集中灌浆质量差，没有足够的压茬时间和压茬距离
13
1996年12月30日
827-4机巷封闭墙内
827收作前有冒高未处理，封闭墙质量差
14
1997年2月10日
831-2S超前机巷
上下分层压茬时间短，灌浆量不足
15
1997年2月12日
813-2收作线附近
一分层收作线附近注浆不足
16
1997年12月13日
84下主皮带过煤段
改棚漏顶未接实，长期微风供氧
17
1998年1月19日
862-1N采空区
采后封闭不严，长期漏风供氧
18
1997年8月16日
8410-1N风巷
掘进掉顶，接顶不实，漏风供氧
19
1998年10月19日
851-1#回风石门
收作线垮落不实，造成漏风供氧
朱仙庄矿历年煤层自燃发火情况

第二章 防治体系
第一节 理念引领
防火理念：“防火重在预防、高温就是事故、着火就是爆炸，火灾具有颠覆性”，任何自然发火事故都是可防可控的。

第二节 防治目标
防治目标：坚持自然发火“零”目标，实现“零高温、零发火”，杜绝自然发火事故。

第三节 防治机构
建立防治煤层自然发火责任制，成立以党政正职为组长的领导小组，严格落实《淮北矿业“一通三防”管理特别规定》，明确技术、安监、通防、采掘及相关部门单位分工，即时分级签订防治煤层自然发火工作责任书，确保防火工程措施与管理责任双落实。
一、 组织机构
组 长：矿 长、党委书记
常务副组长：总工程师
副组长：采煤副矿长、掘进副矿长、机电副矿长、安监处长、经营副矿长、党委副书记（纪委书记）、矿工会主席
成 员：通风副总工程师、掘进副总工程师、采煤副总工程师、机电副总工程师、地质副总工程师、安全副总工程师、经营副总工程师、通风区长、生产技术科科长、瓦斯办主任、安全生产信息中心主任、安监处副处长
各业务部门：生产技术科、瓦斯办、通风区、采煤区、掘进区、防突区、安全生产信息中心、安监处、机电科、保运二区、经营管理科、物管科、人力资源部。
二、岗位职责
1．矿长是防治煤层自然发火工作的第一责任人，全面负责管理工作，从人、财、物等方面给予保障，按要求配备防灭火工作所需的仪器仪表、设备，建立防治煤层自然发火专业队伍，配齐配足人员。
2．党委书记配合做好防治煤层自然发火管理工作，督促检查各基层单位、部门在矿井防治煤层自然发火工作中齐抓共管责任制的落实，组织开展宣传、教育、培训、安全督查等工作，是矿井防治煤层自然发火宣传、教育第一责任人。
3．总工程师为技术责任人，负责技术与日常管理工作，制定防治煤层自然发火工作计划、方案、设计和技术措施，组织防治煤层自然发火工程施工、新技术推广应用。
4．采掘副矿长对分管范围内的综合防治煤层自然发火措施落实情况负责。
5．安全副矿长对矿井防治煤层自然发火监督工作负责。
6．矿工会主席在矿党委领导下，负责利用各种宣传形式，对广大职工进行防火治理知识教育，提高职工的对防治煤层自然发火防范意识。
7．副总工程师在总工程师领导下，负责矿井井下防治煤层自然发火事故治理技术工作。参与编制、审查防治煤层自然发火治理规划、计划、措施并组织实施。贯彻落实上级下发的各项技术政策、指令、规定、措施等，协助总工程师把好五关（设计关、生产布局关、措施审查关、隐患排查处理关、安技措资金使用关）。
8．通风区是防治煤层自然发火主管部门，其他部门负责其职责范围内的防治煤层自然发火工作。通风区负责防治煤层自然发火预测预报，防火探查，注胶封堵，预防性防火灌浆、注氮等工作。
9．生产技术科负责合理安排矿井生产布局，明细采掘接替计划，在设计源头上立足于超前预防，实现防火管理的源头控制。认真分析采掘工作面的地质资料，提前采取相应的防范措施。做好巷道冒高隐蔽工程、采空区遗煤描绘等技术资料的收集、整理、分析、存档工作。
10．采煤区负责防火技术方案及措施的落实工作，使用、管理和维护好本工作面系统内通风、防火监控、供水系统及隔爆设施。对采空区遗煤情况绘制图纸，标明遗煤地点、范围等信息，并及时反馈通风区。
11．掘进区负责贯彻执行防火规章、制度及措施，做好顶板超前管理，减少冒高现象的发生，对出现的冒高隐蔽工程，现场做好记录，要及时绘制图纸，标注冒高范围、深度和地点，并反馈通风区。负责做好采掘头面各类防火探查撞管、防火材料及供水、供风管路各类设施的保护。
12．保运二区负责贯彻执行有关防治煤层自然发火政策、规定等，及全矿井下地点的安全供电管理，确保电气设备防爆性能完好，杜绝失爆现象。
13．机电科负责贯彻执行安全生产方针、政策及上级和矿制定的有关防治煤层自然发火政策、规定。保证入井电气设备防爆性能完好，“三大保护”灵敏可靠，消灭失爆现象。负责验收井下机电安装工程的电气设备防爆性能，电缆、器材等耐压、绝缘性能，皮带等非金属制品的阻燃性能等。
14．安监处负责贯彻、执行上级及矿有关防治煤层自然发火管理的指令、文件、规定、通知等，并负责进行监督检查。
15．安全生产信息中心负责贯彻执行上级和矿制定的有关防治煤层自然发火事故的治理政策、规定，负责督促检查其执行落实情况。掌握井下防治煤层自然发火治理的动态情况，有权下达调度指令，及时向领导汇报并督促有关部门进行整改落实。
第三章 防治煤层自然发火管理模式
第一节 科学设计 源头预防
一．采区、工作面设计由总工程师组织通防、地测、技术、安监、通风等部门进行讨论研究，开展专题技术分析会，合理确定开采方法，明确采掘接替，制定防治煤层自然发火工作方案、设计和技术措施。
二．合理优化通风系统，实行分区通风。工作面开切眼位置、收作线位置要避开通风高负压区，科学利用均压通风技术尽量减少回采工作面或采空区进、回风两端压差，以减少采空区漏风。（如图2）
E
F
A
B
C
采空区
A
D
C
B

图2 均压通风技术示意图
三．合理工作面布置、开采工艺选择及煤柱留设。煤柱的留设要充分考虑自然发火、地应力因素，避免采空区丢煤。
四．选择科学的开采程序，分层开采工作面的压茬时间不得小于6个月，工作面“两巷、两线”要错茬布置。
五．针对工作面初采、遇构造、过老巷、收作等特殊时期，提前制定专项防火设计及安全技术措施，为工作面安全、顺利回采提供有力保障。
六．坚持在设计源头上采取科学、合理的防范措施，杜绝设计不合理组织生产。在工作面回采前由总工程师组织开展专题会，明确收作线与封闭墙位置；冒落带波及上伏近距离煤层的，收作线位置严禁超越上伏采煤工作面收作线。
第二节 掘进工作面防火管理模式
一、石门揭煤及岩巷过煤段、过老空（巷）管理模式
1．“控”：石门揭煤要提前施工金属骨架，巷道过煤段、过老空（巷）要采取超前管理及控制顶板措施，杜绝漏顶现象的发生。（如图3）

图3 金属骨架设计示意图
2．“布”：石门揭煤巷段每隔3米布置一根防火撞管，岩巷过煤段每隔5米布置一根防火撞管，过老空（巷）段每隔3米布置一根防火撞管，根据现场实际情况增加防火撞管数量，并留设防火观测孔，挂牌、编号管理。
3．“喷”：揭煤揭煤及岩巷过煤段、过老空（巷）前后10米范围必须进行喷浆处理，喷浆厚度不小于50mm，保证封堵严密。石门煤巷段采取全断面喷浆封堵。
4．“注”：实行注凝胶（水玻璃和促凝剂加水稀释后按比例混合）封堵，以充满、压实、巷道裂隙处有凝胶被压出为宜。（如图4）
5．“查”：每天由测气员进行一次防火检查，及时记录防火台帐，每周进行一次气体取样，地面色谱仪化验校对。

图4 防火技术方案示意图
二、沿空掘巷采空区侧管理模式
提前编制防火专项安全技术措施，施工过程中加强地质探查，准确分析地质资料信息，及时掌握煤层变化情况。
1．“控”：如巷道顶板较为破碎，施工前采取打骨架、撞楔、注水等顶板超前管理措施，有效防止冒高现象的发生。
2．“布”：沿空掘巷采空区一侧每隔50米布置一个防火观测孔，挂牌、编号管理，根据防火情况需要可适当增加观测孔数量。
3．“喷”：沿空掘巷采空区一侧顶、帮采取喷浆或注浆封堵，喷浆厚度不小于50mm，保证封堵严密，处理措施滞后迎头不大于30米。
4．“注”：实行注凝胶封堵，以充满、压实、巷道裂隙处有凝胶被压出为宜。
5．“查”：每天由测气员进行一次防火检查，及时记录防火台帐，每周进行一次气体取样，地面色谱仪化验校对。
6．“测”：在掘进工作面回风流采空区以外全风压混合处以里10—15m（T2位置）安装CO传感器，对现场防火情况进行实时监测。（如图5）

图5 沿空掘巷管理模式示意图
三、薄及中厚煤层（朱仙庄矿10煤）掘进工作面管理模式
1．“控”：加强地质探查，准确分析地质资料，及时掌握煤层变化情况。若工作面遇断层或煤层变厚等特殊地质构造（顶板破碎）时，提前采取打骨架、撞楔、注水等超前管理及控制顶板措施，有效防止冒高现象的发生。
2．“管”：对冒高地点实行“班记录、日报告、周分析”管理。施工单位要在现场冒高区域做好标记，及时记录冒高台帐；技术员做好冒高隐蔽工程报告工作，详细记录冒高地点、位置等相关技术参数，并绘制现状描述图，及时报送通风区、技术科等相关单位备案；技术员在每周三技术分析例会上对冒高隐蔽工程进行汇报。（如图6）

图6 隐蔽工程报告示意图
3．“探”：根据隐蔽工程报告实行定点观测、编号管理。同时，对松顶区或煤顶进行随机探查。
4．“注”：对冒高地点进行注凝胶处理，以充满、压实、巷道裂隙处有凝胶被压出为宜。（如图7）
注胶孔
注胶泵
水玻璃储液桶
促凝剂储液桶
水玻璃吸液管
促凝剂吸液管
高冒区
凝胶

图7 冒高注凝胶示意图
5．“喷”：注胶充实后，由施工单位进行喷浆处理，喷浆厚度不小于50mm，保证封堵严密。
6．“查”：利用防火观测孔，测气员每天进行一次防火检查，及时记录防火台帐，每周进行一次气体取样，地面色谱仪化验校对。
7．“堵”：掘进工作面有底板条带抽放钻孔的，工作面往前掘进时，滞后的钻孔必须及时进行注浆封堵，保证充满、堵实，被封堵的钻孔滞后掩护的掘进工作面不大于10米，避免形成漏风通道。
四、分层开采煤巷掘进工作面管理模式
厚煤层分层开采的顶分层煤巷掘进工作面开始掘进前，必须编制专项防火设计和措施进行报批，并按上述薄及中厚煤层（朱仙庄矿10煤）掘进工作面管理模式执行。
厚煤层沿上分层采空区底板掘进的两巷在设计上采用内错式布置，机风巷错茬距离不得小于5米；开切眼及收作线错茬距离不得小于15米。掘进期间防火按如下管理模式执行。
1．“控”：加强地质探查，准确分析地质资料，及时掌握煤层变化情况。若工作面遇断层或煤层变厚等特殊地质构造（顶板破碎）时，提前采取打骨架、撞楔、注水等超前管理及控制顶板措施，有效防止冒高现象的发生。
2．“管”：对冒高地点实行“班记录、日报告、周分析”管理。施工单位要在现场冒高区域做好标记，及时记录冒高台帐；技术员做好冒高隐蔽工程报告工作，详细记录冒高地点、位置等相关技术参数，并绘制现状描述图，及时报送通风区、技术科等相关单位备案；技术员在每周三技术分析例会上对冒高隐蔽工程进行汇报。
3．“探”：通风区根据隐蔽工程报告实行定点观测、编号管理。同时，对顶部采空区实行随机探查。
4．“布”：根据防火探查情况及时布置防火撞管，每隔50—100米要布置一个防火观测孔。根据防火情况需要可适当增加观测孔数量。
5．“注”：对冒高及松顶区进行注凝胶处理，以充满、压实、巷道裂隙处有凝胶被压出为宜。
6．“喷”：厚煤层沿上分层采空区底板掘进期间，靠近采空区侧的巷道顶帮必须采取喷浆封堵或注浆封堵等强化措施，喷浆厚度不小于50mm，保证封堵严密，处理措施滞后迎头不大于30米。
7．“查”：利用防火观测孔，测气员每天进行一次防火检查，及时记录防火台帐，每周进行一次气体取样，地面色谱仪化验校对。
8．“堵”：掘进工作面有底板条带抽放钻孔的，工作面往前掘进时，滞后的钻孔必须及时进行注浆封堵，保证充满、堵实，被封堵的钻孔滞后掩护的掘进工作面不大于10米，避免形成漏风通道。
9．“测”：在掘进工作面回风流采空区以外全风压混合处以里10—15m（T2位置）安装CO传感器，对现场防火情况进行实时监测。
10．“图”：所有防火措施均要上图管理，建立注凝胶管理台帐，气体取样化验单统一整理、归档，绘制防火预警图，为下一步防火管理工作提供可靠的技术支持。
五、厚及特厚煤层（朱仙庄矿8煤）沿底板掘进工作面管理模式
1．“控”：如巷道顶板较为破碎，施工前采取打撞楔、煤层注水等顶板超前管理措施，有效防止冒高现象的发生。
2．“管”：对冒高地点实行“班记录、日报告、周分析”管理。施工单位要在现场冒高区域做好标记，及时记录冒高台帐；技术员做好冒高隐蔽工程报告工作，详细记录冒高地点、位置等相关技术参数，并绘制现状描述图，及时报送通风区、技术科等相关单位备案；技术员在每周三技术分析例会上对冒高隐蔽工程进行汇报。
3．“探”：根据隐蔽工程报告实行定点观测、编号管理。同时，对巷道顶部煤体、松顶区域等进行随机探查。
4．“布”：根据防火探查情况及时布置防火撞管，每隔50—100米要布置一个防火观测孔，根据防火情况需要可适当增加观测孔数量。（如图8）

图8 厚煤层底分层防火示意图
5．“注”：对冒高及松顶区进行注凝胶处理，以充满、压实、巷道裂隙处有凝胶被压出为宜。
6．“查”：利用防火观测孔，测气员每天进行一次防火检查，及时记录防火台帐，每周进行一次气体取样，地面色谱仪化验校对。
7．“堵”：掘进工作面有底板条带抽放钻孔的，工作面往前掘进时，滞后的钻孔必须及时进行注浆封堵，保证充满、堵实，被封堵的钻孔滞后掩护的掘进工作面不大于10米，避免形成漏风通道。
8．“图”：所有防火措施均要上图管理，建立注凝胶管理台帐，气体取样化验单统一整理、归档，绘制防火预警图，为下一步防火管理工作提供可靠的技术支持。（如图9）
图9 防火预警图
第三节 采煤工作面防火管理模式
一、预测预报
每月按照规定编制自然发火观测点设置计划报总工程师审批，明确防火测点的布置、测定内容、测定方法及次数等，并根据现场情况及时进行调整。
1）观测地点：采煤工作面上隅角、下隅角、架头、架尾、架间及回风巷、抽放管道及高位钻场内、巷道冒顶处及两巷超前管理抹帽棚茬口、地面抽放钻孔及打管探查处等其它可能发热地点。
2）观测内容：气体成分、气温、水温、气温等自然发火预兆情况。
3）测定方法：①气样检测采用人工探查取样、地面气相色谱仪化验与现场CO、O2便携仪、比长式CO检测管、红外测温仪、点温计等多种检测方法相结合，切实提高防火预报信息精准度。
②对于防火管理特殊地段、特殊时期采取“定点与随机”相结合的方式进行探查，即固定的防火观测点和随机的探查取样，确保了探查工作无盲点、无漏洞。（如图10）

图10 探查工具示意图
③在采煤工作面上隅角、回风流、抽采管路上均安装CO和温度传感器，对防治煤层自然发火情况进行实时监测，及时掌握防火动态信息。
4）观测周期：①采煤工作面回风流、上隅角、下隅角、架头、架尾、采空区（束管）、巷道冒高处（过煤段、沿空掘巷采空区、松顶区等）等地点，每班检查一次CO、CH4、温度等参数。
②每天对工作面上隅角、下隅角、采空区等防火重点地段进行一次全面的气体取样，地面色谱仪化验。
③高位钻场抽采管路内、地面井抽采管道内必须每周进行一次气体取样，地面色谱仪化验。
二、一次采全高工作面管理模式（朱仙庄矿10煤）
1．工作面初采期间
1）系统：工作面初采前建立灌浆及注氮（液态CO2）系统，干管管径不小于4寸，支管管径不小于2寸，并与工作面生产同时移交使用。
2）钻孔：工作面回采前提前施工防火钻孔，并与风巷灌浆管路相连，确保能够正常使用。（如图11）

图11 初采灌浆示意图 图12 初采管路预埋示意图
3）埋管：工作面初采前工作面机巷预埋注氮（液态CO2）管，风巷上隅角预埋防火检测束管和两趟灌浆管路，一趟管口至工作面上隅角，另一趟在工作面老塘侧向下部延伸40米（根据工作面的倾角大小可适当调整延伸距离），两趟管路待至初采结束。回采时机巷注氮管、风巷灌浆管路、防火检测束管进行交替迈步式预埋。（如图12）
4）封堵：两巷按照要求每隔10米施工一个隔离垛，隔离垛采用袋装碎矸石按比例（10：1）添加快速垒砌材料并加水混合砌筑。
5）生产：施工单位要合理组织生产，优化劳动组织，加快工作面回采进度，保证回采进尺大于月最低推进度要求。
6）措施：①待老切眼进入采空区15米以上时，采取灌浆（上隅角、老塘埋管、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫。三相泡沫是一种物理性的泡沫，通过物理机械搅拌形成，由固态不燃物黄泥分散在液体水中、添加极少量的发泡剂，通入惰性气体（N2），经过三相泡沫发泡器充分搅拌混合后形成的含有气—液—固三相的泡沫体系。
②初采期间推进度小于60米/月时采取注氮（液态CO2）或三（两）相泡沫等防治措施。两相泡沫是由发泡剂和氮气混合制成。
2．工作面正常回采期间
1）埋管：工作面回采期间风巷灌浆管路、防火检测束管正常进行交替迈步式预埋。
2）生产：工作面在回采过程中不得随意丢顶、底煤，浮煤要出净，减少采空区遗煤。
3）封堵：①工作面回采期间，上、下隅角采用垛袋封堵，减少采空区漏风。
②工作面有底板抽放钻孔或探放水孔的，随着工作面的回采进度，钻孔要超前工作面10米进行注浆封堵，保证充满、堵实，杜绝钻孔向采空区微风供氧。
③加强对工作面底板抽放巷围岩观测，对受地用力及矿压影响造成巷道变形、漏风等现象，及时进行喷（注）浆处理，喷浆厚度大于50mm。
4）注水：工作面回采期间，将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
5）均压：合理调整底板抽放巷的通风系统，降低进回风压差，减少采空区漏风。
6）措施：①工作面推进度大于80米/月时，采取预防性灌浆措施。
②工作面推进度小于80米/月时，机巷必须预埋注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫管路；风巷采取灌浆、灌三（两）相泡沫等措施。
③工作面推进度小于50米/月时，采取灌浆（上隅角、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫；机巷采取注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫等措施。
3．工作面过构造期间
回采期间预计前方有特殊地质构造时，提前编制防火设计及安全技术措施。
1）生产：施工单位要合理组织生产，优化劳动组织，加快工作面回采进度，保证回采进尺大于月最低推进度要求。
2）封堵：两巷按照要求每隔10米施工一个隔离垛，隔离垛采用袋装碎矸石按比例（10：1）添加快速垒砌材料并加水混合砌筑。（如图13）

图13 防火隔离垛示意图
3）埋管：工作面过构造期间除正常交替迈步式预埋灌浆、注氮（液态CO2）管路外，根据断层带的影响范围，风巷每隔15米加埋一趟灌浆，机巷每个20米加埋一趟注氮（液态CO2）管路。
4）均压：优化通风系统，在满足瓦斯管理需要的基础上，适当调整抽放系统，合理调配工作面风量，以减少采空区漏风。
5）注水：若煤体顶板较为破碎，易出现片帮漏顶，将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
6）措施：①采取灌浆（预埋管路、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫。（如图14）

固
（黄泥或粉煤灰）

三相泡沫制备系统
三相泡沫

液（水）

气（氮气）

图14 三相泡沫制作示意图
②机巷采取注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫等措施。
③根据地质构造煤层赋存情况，若采空区遗煤较多时，应采取采空区架尾插管灌浆等强化措施。
4．工作面收作期间
1）埋管：①工作面在距收作线100米前预埋灌浆及注氮（液态CO2）管路。工作面收作期间除正常交替迈步式预埋灌浆、注氮（液态CO2）管路外，机巷距停采收作线老塘侧60米、45米、30米及15米处分别加埋一趟注氮（液态CO2）管路；风巷在距停采线老塘侧60米、40米、及20米处分别加埋一趟灌浆管路。
②机、风巷在距停采线老塘侧20米和10米处各加埋一趟防火检测束管。
2）封堵：①工作面收作期间距停采线老塘侧60米开始，强化上下隅角封堵，每隔10米施工隔离垛，有效降低采空区漏风。
②工作面回采结束后及时对上、下隅角进行注凝胶封堵。
3）均压：合理调整通风系统，收作期间适当降低工作面风量，施行均压处理，减少采空区漏风。
4）注水：将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
5）措施：①工作面在距收作线100米前对采空区实行加大灌浆量等强化煤层自然发火预防性措施。
②采取灌浆（上隅角、老塘埋管、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫。
③机巷采取注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫等措施。
④收作期间对工作面架间、架尾及支架回收垮落区域进行重点插管注浆，有效消除漏风通道和煤炭蓄热环境。
三、综采放顶煤工作面管理模式（朱仙庄矿8煤）
1．工作面初采期间
1）系统：工作面初采前建立灌浆及注氮（液态CO2）系统，干管管径不小于4寸，支管管径不小于2寸，并与工作面生产同时移交使用。
2）钻孔：工作面回采前提前施工防火钻孔，并与风巷灌浆管路相连，确保能够正常使用。（如图15）

图15 防火钻孔设计图
3）埋管：①工作面初采前工作面机巷预埋注氮（液态CO2）管，风巷上隅角预埋防火检测束管和两趟灌浆管路，一趟管口至工作面上隅角，另一趟在工作面老塘侧向下部延伸40米（根据工作面的倾角大小可适当调整延伸距离），两趟管路待至初采结束。
②回采时机巷注氮管、风巷灌浆管路、防火检测束管进行交替迈步式预埋。
4）封堵：两巷按照要求每隔10米施工一个隔离垛，隔离垛采用袋装碎矸石按比例（10：1）添加快速垒砌材料并加水混合砌筑。
5）生产：施工单位要合理组织生产，优化劳动组织，加快工作面回采进度，保证回采进尺大于月最低推进度要求。
6）注水：若煤体顶板较为破碎，易出现片帮漏顶，将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
7）抽放：在满足瓦斯管理需要的基础上，适当调整上隅角抽放系统。
8）措施：①采取灌浆（上隅角、老塘埋管、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫。
②机巷采取注氮（液态CO2）、三（两）相泡沫等措施。

2．工作面正常回采期间
1）埋管：工作面回采期间风巷灌浆管路、防火检测束管正常进行交替迈步式预埋。
2）生产：工作面在回采过程中不得随意丢顶、底煤，浮煤要出净，减少采空区遗煤。
3）封堵：①工作面回采期间，上、下隅角采用垛袋封堵，减少采空区漏风。
②工作面有底板抽放钻孔或探放水孔的，随着工作面的回采进度，钻孔要超前工作面10米进行注浆封堵，保证充满、堵实，杜绝钻孔向采空区微风供氧。
③加强对工作面底板抽放巷围岩观测，对受地用力及矿压影响造成巷道变形、漏风等现象，及时进行喷（注）浆处理，喷浆厚度大于50mm。
4）抽放：严格采空区瓦斯抽采管理，低于27米/月推进度的采煤工作面且O2浓度>12%的采空区抽采地点，应适当控制瓦斯抽采量。
5）注水：工作面回采期间，将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
6）均压：合理调整底板抽放巷的通风系统，降低进回风压差，减少采空区漏风。
7）措施：①工作面推进度大于45米/月时，采取预防性灌浆措施。
②工作面推进度小于45米/月时，机巷必须预埋注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫管路；风巷采取灌浆、灌三（两）相泡沫等措施。
③工作面推进度小于27米/月时，采取灌浆（上隅角、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫；机巷采取注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫等措施。
3．工作面过构造期间
回采期间预计前方有特殊地质构造时，提前编制防火设计及安全技术措施。
1）生产：①施工单位要合理组织生产，优化劳动组织，加快工作面回采进度，保证回采进尺大于月最低推进度要求。
②施工单位要提高回采率，减少采空区丢煤量。若出现遗煤带，通风区根据现场实际情况做好管路预埋工作，有效防止遗煤氧化。
2）封堵：两巷按照要求每隔10米施工一个隔离垛，隔离垛采用袋装碎矸石按比例（10：1）添加快速垒砌材料并加水混合砌筑。
3）埋管：工作面过构造期间除正常交替迈步式预埋灌浆、注氮（液态CO2）管路外，根据断层带的影响范围，风巷每隔20米加埋一趟灌浆管，并在工作面老塘侧向下部延伸60米（根据工作面的倾角大小可适当调整延伸距离），机巷每个15米加埋一趟注氮（液态CO2）管路。
4）均压：优化通风系统，根据工作面现场瓦斯涌出量情况，合理调配工作面风量，以减少采空区漏风。
5）注水：若煤体顶板较为破碎，易出现片帮漏顶，将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
6）抽放：在满足瓦斯管理需要的基础上，适当调整上隅角抽放系统。
7）措施：①采取灌浆（预埋管路、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫。
②机巷采取注氮（液态CO2）、灌三（两）相泡沫等措施。
③根据地质构造煤层赋存情况，若采空区遗煤较多时，应采取采空区架尾插管灌浆等强化措施。
4．工作面收作期间
1）埋管：①工作面在距收作线100米前预埋灌浆及注氮（液态CO2）管路。工作面收作期间除了正常预埋灌浆、注氮（液态CO2）管路等措施外，另在工作距离收作线老塘侧60米、40米、20米处分别加埋一趟由上隅角向工作面下部延接60米的灌浆管路（前30米管路放粘口、后30米不放粘口）；机巷分别在距收作线老塘侧60米、45米、30米、15米处各预埋一趟注氮（液态CO2）管路，所有预埋的灌浆、注氮（液态CO2）管均延接至收作线外，并与管路多通相连。
②机、风巷在距停采线老塘侧20米和10米处各加埋一趟防火检测束管。

2）封堵：①工作面收作期间距停采线老塘侧60米开始，强化上下隅角封堵，每隔10米施工隔离垛，有效降低采空区漏风。
②工作面回采结束后及时对上、下隅角最后一道隔离垛及架尾老塘侧进行注凝胶封堵。（如图16）

图16 上、下隅角注胶封堵示意图
3）生产：①严格控制收作期间的木料管理，工作面距离停采线20米时，机、风巷老塘侧所有的木料均要进行回收，严禁将木料丢进采空区。
②加强工作面采空区的封堵效果，严格验收工作面的铺网质量，延长铺网距离，确保铺网范围进入采空区内1米以上。
③施工单位要合理组织生产，优化劳动组织，加快工作面回收进度，确保在45天内封闭。
4）均压：合理调整通风系统，收作期间适当降低工作面风量，施行均压处理，减少采空区漏风。
5）抽放：在满足瓦斯管理需要基础上，适当调整上隅角抽放系统。
6）注水：将工作面煤壁前40米以内的顺层钻孔改为注水孔进行煤体注水；穿层孔预抽的工作面，要利用原穿层孔对煤壁前方60m区域进行煤层注水，湿润媒体、增加煤体含水率。
7）措施：①工作面在距收作线100米前对采空区实行加大灌浆量等强化煤层自然发火预防性措施。
②采取灌浆（上隅角、老塘埋管、防火钻孔或将高位钻孔改为防火钻孔）、灌三（两）相泡沫等措施，原则上平推和仰采期间灌三相泡沫，俯采期间灌两相泡沫。
③机巷采取注氮（液态CO2）或三（两）相泡沫等措施。
④收作期间对工作面架间、架尾及支架回收垮落区域进行重点插管注浆，有效消除漏风通道和煤炭蓄热环境。（如图17）

图17 插管灌浆示意图
四、分层开采工作面管理模式
工作面采用分层开采的采煤方式时，根据采煤方法的不同，合理选择上述防治煤层自然发火管理模式执行。回采前由总工程师组织会审防火技术方案及安全技术措施，并严格贯彻执行。
1.压茬：科学确定开采方法，明确矿采掘接替计划，分层回采压茬时间不得小于6个月。
2.生产：①工作面在回采过程中不得随意丢顶、底煤，浮煤要出净，减少采空区遗煤。
②工作面回采至设计停采线必须停止回采，不得越界回采。
③从开采第一分层开始，回采必须沿顶板回采，铺金属网做假顶，减少采空区遗煤。
3.抽放：严格采空区瓦斯抽采管理，明确采煤工作面最低月推进度。小于最低月推进度的采煤工作面且O2浓度>12%的采空区抽采地点，应控制瓦斯抽采量。
4.均压：合理调整通风系统，根据工作面瓦斯涌出情况，回采期间适当降低工作面风量，施行均压处理，减少采空区漏风。
5.封堵：工作面回采期间，上、下隅角采用垛袋封堵严实，减少采空区漏风。
6.措施：分层开采的顶分层工作面收作线必须灌注粉煤灰或者灌浆充实。
第四节 采空区防火管理模式
一、采空区密闭管理
1．制度：①严格落实采后封闭制度，工作面收作铺网结束后，必须在45天内永久封闭。
②收作线外保留长距离巷道的严格执行“分段封堵”制度，封闭范围内废弃巷道坚持进行倒棚