南屯矿93上14综放工作面采空区自然发火的综合防治(一)

  郝迎格，刘振岭，张连锋，魏宝军

(兖州矿业集团  南屯煤矿，山东邹城  273515)

    摘  要：详细分析了南屯矿93上14综放工作面采空区自然发火的原因，并采用均压、注浆、压注粉煤

灰复合胶体等综合防灭火技术，成功地消灭了自燃隐患，确保了综采工作面的安全回采。

   关键词：综放工作面；采空区；自然发火；综合防治

   中图分类号：TD75+2    文献标识码：C    文章编号：1008-4495(2004)03-0062-02

    南屯矿是一座年产500万t的大型低瓦斯矿井。矿

井开采的第一水平主采煤层有3层煤和3．上层煤，均属

厚煤层，平均厚度4．6m。煤层具有自燃倾向性，自然

发火期3-6个月，最短18d，属I级自燃矿井。矿井通

风方式为中央并列与一翼对角混合式，最高通风阻

力1 990pa，风机工作风量13 300 m3／min。

   矿井自1993年应用综采放顶煤技术以来，自燃

’频繁，共发生自燃16次，其中综放面采空区发火11

次，封闭火区5处。经多年探索，该矿在防治自燃方

面，灵活应用综合防火技术，尤其在综放面采空区自

燃防治方面，取得不少成功经验，为矿井安全生产创

造了巨大的经济效益和社会效益。

1  工作面采空区自然发火情况

   93L14综放工作面位于九采三分区西部，该面

煤层赋存稳定，煤厚变化不大，煤层平均厚度5．3m，

煤层内生裂隙发育，煤质较软，自煤层顶板向下1m

左右的煤层松软破碎，易垮落。该面为九采区首采

工作面，上、下顺槽及切眼无相邻巷道。煤层走向为

北西南东向，倾向北东，平均倾角5‘。

   工作面长185．484m，回采推进长度740m，可采

储量76．2万to采用伪倾斜长壁综采单轮间隔放顶煤一

次采全高式采煤，全部垮落法管理顶板。煤机割煤高

度2．8m，放煤平均高度2．54m。选用ZFS5600G型支架

支撑。工作面为U型通风方式，上行通风，电站巷进

风，运输巷回风。正常回采时绝对瓦斯涌出量0．5m3／

min左右，配风量900m3／min，通风系统见图1。

2开切眼附近自然发火的防治

   93.14综放工作面于2002年12月7日回采，由于

顶板松软，放煤后冒顶严重，不能正常移架。针对这

种情况，经研究决定不再放煤，在支架上方插钢管防

止顶煤垮落，强行移架。至2003年1月7日，工作面仅

推进26．05m，平均丢煤厚度2．54m。这样，整个工作

面包括开切眼及两顺槽都没有放煤，开切眼附近的

采空区遗煤连成一片，形成了严重的自燃隐患。为固

止开切眼附近采空区内遗煤自燃，主要采取了两项

措施：

   1)喷洒阻化剂。在-350m水平使用专用矿车酉

置20％浓度的CaCl2和MgCl2溶液，通过注浆管路输召

工作面进行喷洒，共喷洒阻化剂37t，起到了隔氧阻

化和吸热降温的作用，抑制了煤炭自燃的发展。

   2)架间注浆。在工作面架间铺设150mm塑料轮

管，每30m开设一个“三通”，与注浆管路连接，压注

粉煤灰浆液，利用闸阀控制浆液流量，保证浆液在采

空区内均匀分布。

   3)上、下隅角埋管灌浆。在工作面上、下隅角预

埋两路直径75mm注浆管路，进行埋管灌浆。上、下隅角

隔日轮换，共灌浆2 800m’，起到了包裹浮煤和减少

供氧的作用。

   通过以上措施的实施，使工作面在推进速度书

满和以煤量极大的情况下，没有发生自燃火灾和造

成自燃隐患。

3采空区自然发火的出现与治理

3．1采空区自然发火的出现

   93.14综放工作面于2003年1月15日左右，推进