大隆矿多煤层组南一1401采煤工作面“110工法”防火技术.pdf

第 1 期2022 年 8 月铁法科技问题探讨通风与安全大隆矿多煤层组南一 1401 采煤工作面“110 工法”防火技术大隆矿赵小东摘要大隆矿南一 1401 采煤工作面实施“110 工法”，为二水平南一采区 14 煤层第一个回采工作面，其上覆 12、13 煤层均已回采完毕，且 12、13 煤层存有多处煤柱，增加了自然发火防治的难度；回采期间对沿空留巷措施管、工作面、回风隅角、回风流、抽采管路等地点取样化验分析，合理利用充填、注氮、喷涂等防火措施，防止采空区自然发火，确保工作面安全回采。关键词110 工法切顶短臂梁自然发火1工作面概况1.1工作面位置及开采情况二水平南一 1401 工作面位于二水平南一采区的南部，东侧以 FS1403-1断层为界;南侧以 FS1-4断层为界；西侧以二水平南一采区保护煤柱为界；北侧以二水平南一 1402 设计工作面为界。工作面走向长914m，工作面宽为 200m，面积为 182714m2，煤层埋深 577626m。1.2工作面煤层赋存情况本工作面所采煤层为二水平南一采区 14 层煤，复合煤层，煤质较好。煤层最大厚度为 2.20m，最小为 1.20m，平均厚度为 1.70m。煤层局部含夹石03 层，累计夹石最厚 0.20m，平均厚度为 0.10m。本工作面上覆南一 1301 和南一 1201、南一 1202 工作面均已回采完毕，13 层煤与 14 层煤间距较稳定，最大层间距 12.18m,最小层间距 8.86m,平均层间距11.28m。14 层煤与 15 层煤最大层间距 45.04m,最小层间距 37.95m,平均层间距 41.95m。2工作面自然发火隐患分析工作面初采期间，沿工作面运顺至切眼 90m 上帮煤柱，为 12、13 煤受压煤柱，且此煤柱区域存在FS1403-1断层，是工作面初采期间易造成自然发火的一个隐患点。工作面切眼至距切眼 130m 范围内回采期间，因为 13 煤层没有回采，且 13 煤层与 14 煤层间距较近，平均间距只有 11.28m，工作面回采后 13 层煤冒落至采空区，可能造成采空区自然发火隐患。工作面正常回采期间，沿工作面运顺侧上覆 12煤层南一 1201 运顺与南一 1202 回顺之间的煤柱（图 1），如具备连续供氧条件，也可能造成采空区自然发火。工作面尾采及回撤期间，上覆 1301、1302 采止线煤柱受采空区漏风影响，易发生自燃事故。图 1 二水平南一1201运顺与南一1202回顺间煤柱图窑窑86第 1 期2022 年 8 月铁法科技3防治自然发火技术3.1通风系统及配风方案3.1.1开采初期通风系统采用“两入一回”的通风方式，即南一 1401 运顺外段（南一采区外围瓦斯道）南一 1401 运顺里段 工 作 面 南 一 1401 回 顺；工 作 面 配 风800m3/min，南一 1401 运顺外段配风 500m3/min，外围瓦斯道配风 180m3/min，南一 1202 底板道配风120m3/min（图 2）。图 2 南一 1401 综采工作面开采初期通风系统图3.1.2工作面推进至距尾巷 20m，运顺开始沿空留巷后通风系统为减少沿空留巷期间采空区漏风，采用“一入两回”的通风方式，即南一 1401 运顺工作面（南一采区外围瓦斯道）南一 1401 回顺，工作面配风 800m3/min，南一采区外围瓦斯道配风 300m3/min（图3）。3.2工作面防火措施3.2.1工作面开采前防火措施（1）在工作面入风侧，沿切眼至距切眼 30m 下帮煤壁设计施工 30 个注泥孔，注泥孔间距 1m，深度 2m，施工注泥孔后封孔并注泥。（2）在运顺侧切眼顶板断层区域，沿断层面施工 14 个注泥孔，注泥孔间距 1m，深度 2m，施工注泥孔后封孔并注泥。（3）对南一 1401 运顺里段（切眼至距切眼 50m）下帮煤壁进行喷浆，喷浆厚度不小于 50mm。3.2.2工作面正常回采期间预防措施3.2.2.1上覆采空区注氮措施在南一 1401 运顺 400m 处，施工两个注氮钻孔孔间距 10m，钻孔终孔点进入南一 1301 运顺旧巷，钻孔施工完毕后下直径 50mm 套管并用两堵一注封孔，封孔管与运顺注氮主管路连接，安设控制阀门，在工作面沿空留巷开始后，通过注氮钻孔向上覆 13层采空区注氮。注氮目的：一是降低 13 层采空区氧气含量，二是增加上覆采空区压力，减少由南一1401 运顺留巷向 13 层采空区漏风量。3.2.2.2南一 1401 运顺里段（切眼至距运顺尾巷11m）阶段性封闭措施（1）南一 1401 运顺切顶从距运顺尾巷 11m 处开始，工作面推进过尾巷后，在运顺尾巷里侧留巷段建筑木段闭；距南一 1401 运顺尾巷 4.5m 砌筑第一道木段闭，距南一 1401 运顺尾巷 3m 砌筑第二道木段闭，两道木段闭间距不小于 0.5m，两闭之间用黄泥充实（图 4）。图 3 南一 1401 综采工作面沿空留巷后通风系统图图 4 南一 1401 运顺里段木段闭位置图窑窑87作者简介：赵小东（1984-），男，工程师。2006 年毕业于大连水产学院计算机科学与技术专业，现任大隆矿保安区技术员。联系电话：[phone]。第 1 期2022 年 8 月铁法科技（2）南一 1401 回顺推进至距切眼 200m 处（回顺标高最低点），沿回顺向采空区埋管，并对采空区充填河砂，充填压力达到 0.5MPa，保证充填严密。3.2.2.3运顺留巷防火措施（1）运顺沿空留巷采空区侧封闭措施：随工作面推进及时对沿空留巷采空区侧帮挂双层网（中间夹风筒布），风筒布两侧重叠搭接长度不小于300mm，与顶、底板外延长度不小于 200mm，保证两侧及与顶、底板搭接严密，同时保证动态与工作面前 10 组支架遮挡风筒布连接严密。（2）喷涂措施：随工作面推进及时对沿空留巷采空区侧帮进行喷涂，喷涂步距距工作面不小于 30m、不大于 40m。（3）运顺留巷充填、注氮措施：随工作面推进在沿空留巷采空区侧帮预插管径 108mm 措施管，插管间距 15m，插管位置距离采空区顶板 500mm，根据工作面各观测点气体指标变化情况，采空区相应充填或注氮措施；随工作面推进在沿空留巷采空区侧帮预插管径 108mm 措施管，插管间距 30m，插管位置距离采空区底板 500mm，根据工作面各观测点气体指标变化情况，对采空区进行充填或注氮措施（图 5）。图 5 南一 1401 运顺沿空留巷采空区侧帮措施管路图3.3工作面尾采及回撤封闭期间防火措施（1）南一 1401 回顺推进距采止线 30m 处，沿回顺向采空区埋管，进行充填河砂，工作面停采后，对回风隅角充填注砂。（2）停采后对整个工作面架间进行封堵、喷浆，保证整体严密。（3）工作面每 10 组支架架间高顶设置检查、取样束管，每班检查、每天取样化验分析。（4）增加上覆 13 层采空区注氮钻孔注氮量。（5）加强对运顺留巷检查，及时对因压力影响产生裂隙的地点补喷，防止漏风。4结论经过以上防灭火技术，已成功实施南一 1401综采工作面“110 工法”，合理对沿空留巷、上覆采空区、回风隅角等地点采取措施，为今后的多煤层组综采工作面实施“110 工法”防火方面提供了宝贵经验。窑窑88