摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了對(duì)于資源和能源的需求，煤炭資源的開采和應(yīng)用也得到了巨大的發(fā)展。為了切實(shí)保證綜放工作面末采的順利進(jìn)行，做好末采及撤除期間的防滅火工作，必須針對(duì)煤炭發(fā)生火情的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的處理措施。文章通過(guò)實(shí)例分析的方式，對(duì)綜放工作面的末采及撤除期間的防滅火工作進(jìn)行了分析和闡述。

關(guān)鍵詞：綻放工作面；防滅火工作；煤炭資源

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）03-0093-02

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，使得人們的生活水平不斷提高，新的技術(shù)和設(shè)備得到了極大地開發(fā)和利用，對(duì)于能源的需求也越來(lái)越大。煤炭資源作為維系我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源，其產(chǎn)量和質(zhì)量對(duì)于社會(huì)穩(wěn)定具有十分巨大的現(xiàn)實(shí)意義。為了保證煤炭開采的安全性，防止火災(zāi)等災(zāi)害的發(fā)生，必須采取針對(duì)性的措施和手段，對(duì)煤炭的開采進(jìn)行防護(hù)。

1 綜放工作面防滅火概述

所謂綜放工作面，是對(duì)綜合機(jī)械化放頂煤回采工作面的簡(jiǎn)稱，是指在煤層厚度足夠的前提下，在普通采煤面的基礎(chǔ)上，增設(shè)大功率刮板輸送機(jī)，用于開采和運(yùn)輸之前采煤機(jī)難以采到的煤炭資源。

在煤炭的開采過(guò)程中，不僅會(huì)遇到塌方、瓦斯、滲水、機(jī)械故障等危險(xiǎn)，還可能發(fā)生火災(zāi)現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅煤礦的生產(chǎn)安全。究其原因，一部分是由于設(shè)備故障、線路短路等引起的，但是絕大部分原因還是由于煤層自燃造成的。煤層自燃，是指暴露在空氣中的煤，由于氧化放熱導(dǎo)致溫度逐漸升高，至70℃～80℃以后溫度升高速度驟然加快，當(dāng)達(dá)到煤的著火點(diǎn)（300℃～350℃）時(shí)，引起燃燒。通常情況下，煤層的自燃存在潛伏期、自熱期以及燃燒期三個(gè)階段，可能需要準(zhǔn)備相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，因此難以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，煤炭發(fā)生自燃的地點(diǎn)包括：（1）有大量遺煤而未及時(shí)封閉或封閉不嚴(yán)的采空區(qū)（特別是采空區(qū)內(nèi)的聯(lián)絡(luò)巷附近和停采線處）；（2）巷道兩側(cè)和遺留在采空區(qū)內(nèi)受壓的煤柱；（3）巷道內(nèi)堆積的浮煤或煤巷的冒頂、垮幫處。

而綜放工作面幾乎完全符合以上的條件，因此其發(fā)生煤炭自燃的幾率極高，必須及時(shí)做好防滅火工作。

2 實(shí)例分析

某中型煤礦年生產(chǎn)煤炭60萬(wàn)噸左右，總面積3.23km3，煤炭?jī)?chǔ)量豐富，但是存在自燃的傾向和條件，火災(zāi)隱患嚴(yán)重。

2.1 綜放工作面概況

該綜放工作面位于整個(gè)礦區(qū)的中心位置，煤炭存量豐富，質(zhì)量較好，深度在-210m～-254m之間。煤層平均厚達(dá)到11.3m，煤層傾角10°～16°，整個(gè)工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)l024m，寬235m，均高15m。與2009年開始進(jìn)行回采，到2012年年底回采結(jié)束，進(jìn)行了封閉處理。

區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件良好，巖層為頁(yè)巖，地址構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單。但是，由于開采深度較大，受壓力影響，煤層出現(xiàn)有輕微的起伏變形，對(duì)于回采工作的效率產(chǎn)生了一定程度的影響。為了保證回采工作的順利進(jìn)行，在工作面頂部采取了相應(yīng)的支護(hù)措施，并對(duì)礦井的通風(fēng)措施進(jìn)行了改造，與礦井的主通風(fēng)管道相連。

2.2 末采過(guò)程中的防滅火技術(shù)

之前提到，煤炭的自燃一般都存在較長(zhǎng)的潛伏期，但是一旦潛伏期結(jié)束，就會(huì)迅速爆發(fā)，其發(fā)火的周期相對(duì)極為短暫。因此，具有一定的突發(fā)性和不確定性，對(duì)于防滅火技術(shù)也提出了更高的要求。該煤礦的管理人員結(jié)合實(shí)際情況，充分發(fā)揮出自身豐富的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置了極為有效的防滅火措施，使得煤礦生產(chǎn)安全得到了保證。

2.2.1 注膠：指在末采過(guò)程中，當(dāng)工作面距離終采線差距在40m左右時(shí)，每隔適當(dāng)?shù)木嚯x，建設(shè)相應(yīng)的隔離結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行封堵，并進(jìn)行注膠強(qiáng)化。一般來(lái)說(shuō)，墻體的寬度在1m左右，高度與礦井的高度相當(dāng)。在注膠封堵完成后，由于膠體具有良好的密封性，且脫水速度相對(duì)緩慢，具有良好的持久性，可以長(zhǎng)期存在，從而阻絕遺留煤層與空氣接觸的機(jī)會(huì)，降低煤炭自燃的可能性。

2.2.2 注氮：與注膠技術(shù)相比，注氮技術(shù)主要是利用煤礦中設(shè)置的注氮管道，采用制氮機(jī)人工制造氮?dú)猓⒃丛床粩嗟刈⑷氲V井中，提高空氣中氮的含量，降低氧含量，從而使得殘留煤炭的氧化過(guò)程變得極為緩慢，也使得煤炭的自燃沒有充足的氧氣支撐，從而有效避免火災(zāi)的發(fā)生。氮?dú)獾拇罅孔⑷?，也可以使得采空區(qū)的混合氣體總量有所增加，從而減少采空區(qū)與外部環(huán)境的壓力差，防止外部空氣的流入，也可以降低煤炭自燃發(fā)生的幾率。應(yīng)用注氮技術(shù)進(jìn)行防滅火時(shí)，必須定期對(duì)注氮管道進(jìn)行檢查，并對(duì)采空區(qū)內(nèi)部的氣體含氮量進(jìn)行檢測(cè)，確保管道的密封性良好，同時(shí)空氣中氮?dú)獾臐舛仍?7%以上。如果注氮管道泄漏，可能使得工作面的氮?dú)夂可?，影響工作人員的人身安全和開采的順利進(jìn)行。

2.2.3 注漿：注漿技術(shù)的防火原理與注膠和注氮技術(shù)基本相似，都是通過(guò)對(duì)空氣中氧氣含量的調(diào)整，防止煤炭自燃現(xiàn)象的發(fā)生，相比之下，注漿技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)并不是一次成型的。當(dāng)煤層的開采進(jìn)入末采期，接近停采線附近時(shí)，可以分三次，在采空區(qū)設(shè)置注漿管，進(jìn)行分別注漿。結(jié)合該綜放工作面的實(shí)際情況，選擇的注漿管道直徑為120mm，在設(shè)置時(shí)，其距離底板在150mm以上，在注漿口設(shè)計(jì)有十字交叉型的孔洞，便于注漿施工。在注漿之前，需要對(duì)漿液進(jìn)行配置。從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的角度出發(fā)，漿液的水灰比為6：1，為了保證漿液具有良好的凝固性，需要在其中添加粉煤灰和阻化劑等添加劑。通過(guò)注漿施工，可以對(duì)采空區(qū)進(jìn)行封閉，從而減小煤與氧的接觸和反應(yīng)面，增加了煤層中水分的含量，同時(shí)還可以對(duì)煤層中積聚的熱量進(jìn)行吸收和釋放，有效避免煤炭自燃現(xiàn)象的

發(fā)生。

2.2.4 做好監(jiān)控工作：要安排專人每天對(duì)采空區(qū)煤層的溫度等進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤炭自燃的趨勢(shì)，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，及時(shí)做好防火工作，預(yù)防火情的發(fā)生。

2.3 撤除期間的防滅火方法

在開采結(jié)束后，為了防止殘留煤炭的自燃，仍然需要維持礦井的通風(fēng)設(shè)備，保持穩(wěn)定的風(fēng)速和風(fēng)量，確保采空區(qū)域的正常通風(fēng)，從而避免煤炭在相對(duì)封閉沉悶環(huán)境中的自燃。將采煤機(jī)、運(yùn)輸巷的裝載機(jī)、破碎機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備及液壓支架運(yùn)出采空區(qū)后，要立即對(duì)礦井巷道進(jìn)行封閉處理。為了保證施工速度，可以使用木質(zhì)隔離墻進(jìn)行臨時(shí)密閉，隔離墻的墻體厚度必須滿足實(shí)際隔離要求，不能為了減少成本而偷工減料。一般情況下，墻體的厚度要達(dá)到80mm。在保證密封效果的同時(shí)，要留出返水孔、觀察孔和注氮孔，并保證其高度的合理。密封完成后，可以通過(guò)向采空區(qū)注入不可燃有色氣體的方式，檢查其密閉性能，并安排專門的觀察和監(jiān)測(cè)人員，每天通過(guò)觀察孔對(duì)其進(jìn)行查看，如果發(fā)現(xiàn)煤炭出現(xiàn)自燃趨勢(shì)，必須立即進(jìn)行跟蹤和匯報(bào)，并及時(shí)進(jìn)行處理，將事故扼殺在萌芽之際。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，煤礦綜放工作面末采及撤除期間的防滅火工作是十分重要的，更是極為必要的。采取相應(yīng)的防滅火措施，可以有效解決煤炭的自燃隱患，保證煤炭開采的安全進(jìn)行，促進(jìn)煤炭行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：師勇（1971—），男，陜西彬縣人，供職于陜西華彬煤業(yè)股份有限公司蔣家河礦，研究方向：煤礦開采。