孫 磊

(大同煤礦集團(tuán) 馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 大同 037100)

近些年來(lái)礦井火災(zāi)大小事故頻發(fā)，反映出防滅火工作面一直是煤礦的工作難點(diǎn)，特別是厚煤層開(kāi)采引出的防滅火問(wèn)題更為突出?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定厚煤層綜采工作面煤炭回收率不得低于93%，但在生產(chǎn)實(shí)際中，受地質(zhì)條件及回采工藝制約，采用綜放開(kāi)采的厚及特厚煤層工作面煤炭回收率往往低于90%，有超過(guò)10%的煤炭遺留在采空區(qū)內(nèi)無(wú)法回收，而且綜放開(kāi)采所形成的采場(chǎng)空間更大，采空區(qū)漏風(fēng)通道多更難控制，而采空區(qū)遺煤又多呈松散堆積狀態(tài)，這些條件形成了煤炭自然發(fā)火的溫床，給煤礦的防滅火工作造成較大的困難和壓力。本文以某大型煤企為研究對(duì)象，總結(jié)了該企業(yè)16座采用綜放開(kāi)采的礦井近年來(lái)在防滅火管理工作中存在的典型問(wèn)題，并提出了解決方案，以供其他同類型礦井參考。

1 存在的典型問(wèn)題

1) 礦井煤層自然發(fā)火傾向性鑒定報(bào)告過(guò)期、未做自然發(fā)火標(biāo)志性氣體和臨界值測(cè)定，造成不能準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)所開(kāi)采煤層的自然發(fā)火特性，導(dǎo)致采取的防火措施沒(méi)有針對(duì)性。

2) 工作面在特殊時(shí)期推進(jìn)緩慢，給采空區(qū)遺煤氧化蓄熱提供了有利條件，形成嚴(yán)重的自然發(fā)火隱患，特殊時(shí)期包括：工作面過(guò)地質(zhì)構(gòu)造、設(shè)備故障更換、末采鋪網(wǎng)支護(hù)等期間。

3) 礦井注氮系統(tǒng)日常管理不到位，如制氮機(jī)輸出氮?dú)鉂舛炔贿_(dá)標(biāo)，低于97%的要求，注氮管路系統(tǒng)不健全造成系統(tǒng)不能充分發(fā)揮作用等。部分資源整合礦井還存在注氮系統(tǒng)建設(shè)工作進(jìn)展緩慢，對(duì)礦井防火工作形成很大壓力。

4) 礦井對(duì)新型高分子材料應(yīng)用廣泛但缺乏管控，該問(wèn)題屬于新型問(wèn)題，一直以來(lái)不受關(guān)注，直至2019年山東梁寶寺煤礦3306膠帶巷掘進(jìn)過(guò)斷層期間采用高分子材料對(duì)高冒區(qū)充填后引發(fā)自燃，造成掘進(jìn)工作面11人被困的事故，才引起關(guān)注。該事故暴露出在高分子材料使用過(guò)程中管控不到位，缺乏諸如測(cè)量灌注點(diǎn)溫度、規(guī)范材料配比、預(yù)防煤體蓄熱等措施。

5) 礦井通風(fēng)技術(shù)管理人員觀念陳舊，缺乏對(duì)新型防滅火技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，對(duì)均壓通風(fēng)技術(shù)依賴性太強(qiáng)，試圖依靠均壓系統(tǒng)解決所有影響工作面回采的外部不利因素。

6) 礦井防滅火措施的實(shí)際配備情況與礦井設(shè)計(jì)要求的不符，如某礦防滅火設(shè)計(jì)要求采用3種綜合防滅火治理措施，而實(shí)際上只采用注氮一種防滅火措施。

2 解決對(duì)策

針對(duì)以上防滅火管理存在的典型問(wèn)題，本文提出“技術(shù)先行、系統(tǒng)健全、管控到位、防范有效”的管控思路，以求實(shí)現(xiàn)工作面“零自燃”目標(biāo)[1-2]。

2.1 技術(shù)先行

技術(shù)先行，就是要做到“工作有技術(shù)依據(jù)、實(shí)施有技術(shù)方案、難題有技術(shù)研究”。礦井必須對(duì)所開(kāi)采煤層的自然發(fā)火傾向性、自然發(fā)火標(biāo)志性氣體及臨界值進(jìn)行鑒定，使防滅火工作能做到心中有數(shù)、有的放矢。根據(jù)礦井自身實(shí)際情況，科學(xué)合理制定采煤工作面“一面一策”專項(xiàng)防火技術(shù)措施，不能只寄希望于一種措施，也不能面面俱到但毫無(wú)重點(diǎn)，必須要做到措施合理有效、針對(duì)性強(qiáng)、可操作，同時(shí)還要加強(qiáng)研發(fā)，例如試驗(yàn)用地面鉆井抽放替代均壓系統(tǒng)，以規(guī)避均壓系統(tǒng)的缺陷。

2.2 系統(tǒng)健全

系統(tǒng)健全，就是要求各回采工作面在開(kāi)采前，防滅火系統(tǒng)必須按設(shè)計(jì)要求安裝到位，并具備運(yùn)行條件，常見(jiàn)的防滅火系統(tǒng)有：注氮、噴灑阻化劑、黃泥灌漿、束管監(jiān)測(cè)等。對(duì)系統(tǒng)不健全、不具備運(yùn)行條件的綜采工作面，一律不予準(zhǔn)入驗(yàn)收。注氮系統(tǒng)做為綜放工作面主要的防滅火系統(tǒng)，要做到“工藝科學(xué)、參數(shù)合理”，尤其要充分考慮回采工作面不同時(shí)期、不同條件下的注氮工藝。注氮過(guò)程中要嚴(yán)格依據(jù)采空區(qū)內(nèi)“三帶”分布參數(shù)，實(shí)行邁步式注氮。對(duì)于部分資源整合礦井注氮系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)需要的，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造，加快完善注氮系統(tǒng)，否則嚴(yán)禁其生產(chǎn)。

2.3 管控到位

管控到位，就是要求做到制度執(zhí)行到位、現(xiàn)場(chǎng)管理到位。首先要建立健全礦井防滅火管理制度，例如制定《礦井注氮系統(tǒng)防滅火管理辦法》、《綜放工作面特殊生產(chǎn)時(shí)期防滅火管理辦法》、《綜放工作面封閉管理辦法》等，并能嚴(yán)格執(zhí)行。在現(xiàn)場(chǎng)管理上，一是要加強(qiáng)制氮設(shè)備的管理，提升設(shè)備檢修維護(hù)質(zhì)量，確保制氮設(shè)備運(yùn)行可靠，氮?dú)鉂舛冗_(dá)標(biāo)；二是強(qiáng)化自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度的執(zhí)行，特別是對(duì)采煤工作面、采空區(qū)密閉、火區(qū)、高冒區(qū)等地點(diǎn)實(shí)施氣體取樣化驗(yàn)分析和日常人工觀測(cè)，做到異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理；三是要加強(qiáng)隱蔽致災(zāi)因素的管控，堅(jiān)持“先治理后開(kāi)采”的原則，對(duì)可能發(fā)熱或存在火災(zāi)隱患的區(qū)域，必須實(shí)施預(yù)防性灌漿、井下堵漏和地面裂隙充填等措施。

2.4 防范有效

防范有效，就是要堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向、效果導(dǎo)向，確保各項(xiàng)措施取得實(shí)效。在此重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)關(guān)于高分子材料的使用問(wèn)題，目前煤礦常用的高分子材料有：羅克休、馬麗散、聚氨酯、瑞克、瑞米、固安特等。由于部分高分子材料在防火性能上的不可靠，例如聚氨酯，所以礦井在使用聚氨酯類材料時(shí)要慎重。在使用高分子材料時(shí)一定要經(jīng)常觀測(cè)灌注點(diǎn)溫度、規(guī)范材料配比、預(yù)防煤體蓄熱等，做好防范措施。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜放工作面的綜合防滅火工作任重而道遠(yuǎn)，本文針對(duì)防滅火工作中存在的典型問(wèn)題，提出了“技術(shù)先行、系統(tǒng)健全、管控到位、防范有效”的管控思路和措施，有利于推進(jìn)礦井防滅火管理工作，減少火災(zāi)事故的發(fā)生。也可為其它礦井防滅火工作提供借鑒。