煤矿安全（ｔｏＴ‘’８）综放开放采空区煤炭自燃防治技术董立华 （大屯煤电集团公司生产管理部，江苏沛县２２１１６１）摘要：对综放工作面开采期间防治采空区煤炭自然发火技术进行了阐述。重点分析了工作面采空区压注胶体泥浆防火技术的机理、特点、应用工艺和实施效果。关键词：综放工作面；开放采空区；胶体泥浆；防灭火中图分类号：ＴＤ７５＋２．２文献标识码：Ｂ文章编号：ｌ）（０３一４９６Ｘ（２００７）０３一００２６一０３ 工作面开采期间，防止采空区煤炭自燃的根本到：①阻挡作用，是防止注浆浆液流向工作面，影响性措施是工作面推进度，根据采空区“三带”与推进正常生产；②隔离作用，隔断火源向工作面延伸；③度的关系研究表明：综放面推进度在６０耐月以上。密封作用，密封堵漏风。辅助措施是采空区注浆、两道打阻燃墙、采空区后方注氮等，保证工作面安全回采。但是，对于推进度较２胶体泥浆防灭火特性慢的下行“Ｕ”型通风的综放面，一旦采空区上巷（开胶体泥浆防灭火技术， 常用于防治开放采空区放空间）着火，很难用注浆、注氮、均压等传统技术和无煤柱（或小煤柱）开采的综放邻近采空区（封闭措施处理，若工作面俯采，注浆措施更是难以实施。采空区）的煤炭自燃，具有用料省、施工强度低、防向采空区上巷压注胶体泥浆， 并辅以注浆防灭灭火效果显著等特点。在姚桥煤矿，应用胶体泥浆火，不仅效果显著，而且工作量小，还不影响采煤面防灭火技术，分别成功地防治了７５１３综放面、７００３正常生产，防灭火费用也较低。综放面、７５０７综放面的各自邻近采空区（封闭采空１开放采空区压注胶体泥浆防灭火的机理区）的煤炭自燃。胶体泥浆的特性： 向开放采空区注胶体泥浆的防灭火机理是：采胶体泥浆是由基料（如水玻璃等）、促凝剂（碳 空区有“三带”，即散热带、自燃危险带、窒息带，煤氨、铝酸钠等）和黄泥浆（或粉煤灰浆及研石制浆）炭自燃发生在自燃危险带内。最易自燃深度一般为按一定比例混合而成，可控制在一定时间内发生胶０３一６０ｍ。若在距工作面３０一６０ｍ的采空区内的凝固化，并吸热降温；胶体中加人充填剂，可使之增最易自燃区域前的某一固定地点，压注胶体泥浆，通加强度、耐热性和延长有效期。胶体泥浆主要具有过控制凝胶配比和成胶时间来控制胶体泥浆的流动如下性能：①高固水性，固水量在８０％以上；②强范围，使胶体泥浆与研石等共同形成一道较宽的隔渗透性，渗透距离可超过ｓｍ；③吸热降温快，基料离带，在隔离带内辅以注浆。隔离带可以阻止黄泥浓度为６％时，胶体吸热量为４ｘｒｏ４ｋＪ／衬以上；④浆流向工作面，迫使黄泥浆向采空区更深方向流动，密封堵漏效果好；⑤阻化性能高；⑥耐热稳定性能向火源点流动。随着工作面的向前推进，采空区顶好；⑦强度高，在井下稳定ｌａ以上时间；⑧成本低、板冒落的逐渐严实，空间逐渐减小，采空区漏风量逐工艺简单、设备轻便，操作方便灵活。渐减少，火源点也逐渐下移；随着隔离带的加高，流向火源点的注浆量也逐渐增加，使采空区充填更趋３应用无氨胶体泥浆防灭火技术治理７００５综放面于严实，温度逐渐降低，使得注浆防灭火效果能更好开放采空区自燃地发挥作用。３．１综放工作面概况概括地说， 就是在采空区内最易自燃区域前注 ７００５综放面为姚桥煤矿中央采区首采面，走向胶体泥浆，形成一道隔离带，在隔离带内大量注浆，长１６４９ｍ，倾斜长１５９ｍ，煤层厚度５．８一４．２７ｍ，从而破坏漏风供氧和蓄热环境，消灭煤炭自燃。胶煤层倾角９“一１９”，标高为一６７６一７ｓｏｍ，工作面体泥浆是其核心技术，起到形成隔离带的作用，即起采用下行“Ｕ”型通风系统，正常供风量为７４１一６３９煤矿安全（２００７一“３）ｍ，／ｍｉｎ。该面有１０余条较大断层，断层处煤体疏松、易自燃。在掘进过程中，材料道、切眼和刮板输送机道曾多处遇断层发生煤层自燃现象。在回采过程中出现２次自燃。３．２上隅角采空区自燃原因分析・２７封闭，但受回采动压影响，墙体压酥漏风），回采了１个月推进７６０ｍ时，刮板输送机道后尾（老巷）出现自燃，自燃的主要原因是工作面向后尾老空区漏风量大。同时说明：７００５采空区自燃危险带的带宽远＞３５一ｌｒｏｍ。在本次煤炭自燃前，虽然工作面的推进速度分别是ｌｒｏ耐月、巧０耐月和１６耐月，５远＞６０ｍ，仍未能避免工作面上巷采空区发生自燃。在７００ ５工作面推进至１１０ｍ，突然发现该工９作面上隅角出现ＣＯ，且高达２２０ｘｌ０一６，在工作面第８５＃一ｌｒｏ禅架尾也有少量ＣＯ，并随后呈上升之势，鉴于此， ７０５综放面配风为８３０ｍ３／ｍｉｎ，如采进风隅角采空区漏风量可而工作面下隅角ＣＯ一直稳定在（２０一５０）ｘｒｏ一６。空区漏风率按１％计算，经调查分析，其主要原因是：（１ ）工作面上出口附近有３一５个支架不放煤或放煤量很少，老空区遗煤量大，留下自燃隐患。 （２）虽然元月份工作面推进速度较快，达巧６ｍ，但顶板冒落仍不严实，采空区注浆量小（因工作面较长时间微俯采，无法正常注浆），采空区漏风窜风现象严重，即具备供氧蓄热条件。（３）近期外围巷道贯通多， 通风系统不稳定，工作面风量变化幅度大，风量最小时不到３００ｍ，／ｍｉｎ（当时工作面配风量为６２０ｍ３／ｍｉｎ），形成拉风箱效应，诱发了采空区遗煤自燃。３．３自燃的处理 由于工作面是微俯采，所以针对上述情况，决定采取注胶体泥浆和辅以注浆技术措施灭火。该措施的关键技术之一是确定胶体泥浆的配比，经实验，选取：①黄泥浆水土比为３：ｌ（体积比）；②凝胶的配比为水：水玻璃：无氨促凝剂二９４：４：（２质量比），成胶时间约为４一ｓｍｉｎ。其工艺是在现有的静压埋管注浆系统中，在井下利用添加泵，按一定比例向注浆管路中添加促凝剂，形成一道胶体泥浆隔离带，并在隔离带内注浆。具体实施方案和过程为： 突击运、装注胶泵，并增铺２趟咖６ｍｍ注浆管路约６００ｍ，其中第一趟管路在７９８＃棚处开口用于注胶体泥浆，第二趟管路在７犯＃棚处开口作注胶体泥浆备用管，原１８０ｍ管路在８８＃４棚处开口仍作注浆管用。采取每天早班压注胶体泥浆ｌｈ、中夜班注浆各３ｈ、加强放煤、保持正常推进度和稳定工作面风量并增加至８３０ｍ，／ｍｉｎ等措施，共注胶体泥浆１３ｓＺｍ，、注浆４４３６砰、工作面推进８６ｍ，上隅角老空区ｃｏ降至巧ｘ１０一‘以下，在１０６＃、９６＃、８５＃支架尾部查无ｃｏ，隐患基本消除，并一直维持到工作面回采结束封闭。３．４防灭火治理综合分析 ０７５０综放面是非标准的“Ｕ”型通风工作面（工作面后尾有放水巷、材溜后尾均有尾巷，虽然尾巷被达８．３ｍ，／ｍｉｎ，要惰化这么大的漏风量，需注氮３００ｍ３ｈ／以上。而７００５制氮机的最大制氮能力不到３０ｍ，／ｈ，很难惰化采空区进行防灭火。因此，实现注氮防灭火是不可能的，惟有堵漏风和破坏蓄热环境的方法可行。所以， 在距工作面的４０ｍ的最易自燃点前的７９８＃棚处（固定地点）压注胶体泥浆，在采空区距工作面５１．６ｍ的８８＃４棚处压注黄泥浆。这样，在７９８＃棚的附近区域，注胶体泥浆，形成一道隔离带；在隔离带内的最易自燃区域注浆，共同阻止自燃向工作面方向延伸扩展；随着工作面的向前推进，采空区顶板冒落的逐渐严实，使得注浆防灭火效果更好，达到堵漏风和破坏蓄热环境的目的，从而最终灭火。胶体泥浆起到隔离带的作用： ①隔断火源向工作面方向扩展延伸；②密封堵漏风；③防止注浆浆液流向工作面，迫使注浆浆液流向火源点，破坏蓄热环境，降温灭火。４采空区两道阻燃墙防火技术 工作面采空区的内部漏风主要是由上下两道压差造成。上下两巷道因支护原因在回采过程中冒落不实，特别是采用锚网、锚索支护形式的巷道，回采后冒落滞后，使采空区的漏风深度加大。当上下隅角建墙后，有效封堵了因两巷造成的漏风，起到了缩小采空区漏风宽度的作用。 工作面在回采过程中，每推进１０￣巧ｍ在工作面上下两道冒落处建立阻燃墙。建墙材料可就地取碎煤，按比例在碎煤中加人阻燃剂装袋进行垒砌，对墙面喷涂聚胺脂或用黄泥摸面处理后注人凝胶材料或罗克休材料，严禁风流从两道漏进或漏出，减少采空区的漏风量，缩小漏风的宽度。５结论（１ ）综放工作面防止开放采空区煤炭自燃的根本性措施是推进度，设计合理的工作面长度，加强工煤矿安全（ｔｏＴａ‘３８８）・２８・浅谈庞庄矿区采煤塌陷地的综合开发利用丁志娟，张宝泰（徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿，江苏徐州２２１１１４）摘要：采煤塌陷造成大量耕地荒芜、环境污染，已成为制约社会、经济可持续发展的重大障碍，对采煤塌陷地的综合开发利用非常必要。徐州市庞庄矿区根据当地的实际情况，主要采取综合开发利用煤秆石、利用多种手段进行土地复垦、利用塌陷区发展养殖业的方法，化不利因素为有利因素，恢复改善和生态环境，实现了矿区可持续发展。关键词：采煤塌陷地；综合开发；利用中图分类号：ＴＤ３２５＋．３文献标识码：Ｂ文章编号：１００３一４９６Ｘ（２００７）０３一００２８一０２ 我国是煤炭生产和消费的大国，随着国家经济ｋｍ、倾斜宽３．３ｋｍ，井田面积为１５．ｓｋｍＺ；加上工发展对煤炭需求的日益增加，煤炭产量逐年上升。人村的面积，整个庞庄矿区面积５１．ｓｋ衬。然而煤炭开采造成的塌陷地也在大面积增加，因采 徐州市庞庄矿区地处华东平原北部，地势较平煤塌陷造成大量耕地荒芜、水土流失、植被破坏、环坦。矿区交通运输便利。矿区内有华美热电厂、华境污染等，已严重影响矿区经济的发展，成为影响矿美司达制砖厂、有两个大型养殖厂。矿区东部有彭区全面建设小康社会、区域经济可持续发展的重要城电厂，矿区与世界文化遗产—龟山汉墓仅相距制约因素。因此，对采煤塌陷地的综合开发利用非３ｋｍ。常必要。徐州市庞庄矿区根据当地的实际情况，主１．２矿井生产能力要采取综合开发利用煤研石、利用多种手段进行土 庞庄煤矿拥有庞庄、东城、张小楼３对井口。庞地复垦、利用塌陷区发展养殖业的方法，化不利因素庄井原设计生产能力为４５万口ａ，１９６５年投产；东为有利因素，实现矿区可持续发展。城井原设计生产能力为２１万口ａ，１９６４年投产；张１庞庄矿区的概况小楼井原设计生产能力为４５万“ａ，１９７２年投产。经过改扩建，０２０５年庞庄煤矿核定生产能力为３１０１．１矿井地理位置万口ａ，其中庞庄、东城两井核定生产能力为２００万 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿位于徐州市西口ａ，张小楼井核定生产能力为１１０万口ａ。庞庄井、北郊九里区庞庄办事处境内，距徐州市中心１３ｋｍ。东城井与张小楼井均为立井暗斜井多水平、分区式该矿是徐州矿务集团的主力矿井之一，是江苏省生开拓方式。产能力最大的大型现代化矿井。庞庄煤矿由庞庄井（原东城井并人庞庄井管理）和张小楼井２个生产２庞庄矿区对采煤塌陷地的综合开发利用的方式井构成，庞庄井井田走向长６．Ｉｋｍ，倾斜宽３．ｏｋｍ，２．１综合利用煤歼石变废为宝井田矿区面积１８．ＩｋｍＺ；张小楼井井田走向长４．８由于庞庄煤矿开采历史较长， 改扩建后煤炭产作面的管理，确保月推进不低于６０ｍ。（２）压注胶体泥浆可在采空区内形成隔离带， 作者简介：董立华（１９６３一），男，江苏丰县人，工程师，便于采空区大量注浆，可防止工作面推进慢时采空１８９２年毕业于徐州煤矿学校，后又到中国矿业大学学习，区煤炭自燃。１９９年毕业，现任大屯煤电公司生产管理部副部长，从事生（３ ）胶体泥浆能否达到预期效果，关键是成胶产调度管理工作。比例的控制。因此在实施压注胶体泥浆技术措施时，根据不同采空区的具体情况，有针对性的采取不（收稿日期：０２０６一０７一２４；责任编辑：郭瑞年）同配比，严格控制成胶时间，以达到预想目的。
