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發(fā)火位置分析依據(jù)煤自然發(fā)火條件、工作面推進(jìn)速度（10月中旬至12月25日僅推進(jìn)約50m）、采空區(qū)丟煤情況、采空區(qū)漏風(fēng)供氧環(huán)境，注馬麗散加固煤體以及對(duì)風(fēng)巷側(cè)采空區(qū)處理后，未能有效遏制CO濃度上升趨勢(shì)等因素綜合分析，采空區(qū)最有可能的發(fā)火位置在機(jī)巷側(cè)采空區(qū)丟煤帶內(nèi)靠近機(jī)巷外幫的區(qū)域內(nèi)［1－3］。

發(fā)火程度分析采空區(qū)封閉前，CO體積分?jǐn)?shù)最高達(dá)到1．72％，但C2H4體積分?jǐn)?shù)僅為1．6×10－5，且封閉后，采空區(qū)CO體積分?jǐn)?shù)很快上升至6．8％，表明采空區(qū)高溫點(diǎn)溫度超過(guò)200℃，但尚未發(fā)展到明火階段［2～6］。

采空區(qū)自燃隱患治理措施

根據(jù)礦井實(shí)際情況和高溫隱患治理的緊迫性，依據(jù)可能發(fā)火位置分析，以及高溫隱患現(xiàn)狀分析，確定了10414綜采工作面高溫隱患治理總體思路為“控漏風(fēng)、降氧氣、消高溫、防復(fù)燃”［7－9］。從2012年1月9日工作面封閉后至2012年2月12日，采用注N2、注液態(tài)CO2、閉墻堵漏、底板風(fēng)抽巷噴注漿堵漏、底板機(jī)抽巷打鉆注膠等綜合治理措施，對(duì)自燃隱患區(qū)域進(jìn)行治理。

1控漏風(fēng)

通過(guò)調(diào)整通風(fēng)設(shè)施，使10414工作面風(fēng)巷封閉處于最大負(fù)壓側(cè)，風(fēng)巷底抽巷處于次大負(fù)壓側(cè)，機(jī)巷底抽巷處于相對(duì)平衡狀態(tài)，機(jī)巷封閉處于相對(duì)正壓側(cè)。關(guān)閉向風(fēng)巷封閉墻外壓風(fēng)的風(fēng)機(jī)，拆除七區(qū)段回風(fēng)道的增阻設(shè)施并用軟管連接風(fēng)巷封閉墻上預(yù)留的抽排管路至東翼總回風(fēng)巷，使10414風(fēng)巷封閉墻處于最大負(fù)壓側(cè)，機(jī)巷封閉處于相對(duì)正壓側(cè)；將風(fēng)巷封閉墻上的2個(gè)觀測(cè)孔用束管引至2道風(fēng)門外，并在風(fēng)巷封閉外新設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，用束管引至2道風(fēng)門外；拆除10414底板風(fēng)抽巷外段安設(shè)的2組風(fēng)門，使該巷道處于次大負(fù)壓側(cè)。拆除底板機(jī)抽巷外段安設(shè)的風(fēng)門使該巷道處于相對(duì)平衡狀態(tài)，對(duì)底板機(jī)抽巷和風(fēng)抽巷進(jìn)行噴漿堵漏及鉆場(chǎng)封閉。

2降氧氣

通過(guò)機(jī)巷封閉墻的措施孔注N2，使用機(jī)巷底抽巷向采空區(qū)施工的鉆孔注液態(tài)CO2降低封閉區(qū)域內(nèi)的O2濃度。通過(guò)機(jī)、風(fēng)巷封閉墻預(yù)留的措施孔向封閉空間內(nèi)注N2降O2，該措施結(jié)束后向封閉空間內(nèi)每天連續(xù)注N2，共注入N2129萬(wàn)m3。利用機(jī)、風(fēng)巷封閉墻預(yù)留的措施孔及機(jī)巷底板抽采巷施工的鉆孔向封閉空間內(nèi)注液態(tài)CO2降O2，該措施結(jié)束后向封閉空間內(nèi)共注液態(tài)CO2約400t。

3消高溫

在機(jī)巷底抽巷內(nèi)向機(jī)巷側(cè)采空區(qū)丟煤帶施工網(wǎng)狀密集鉆孔，灌注降溫效果好、現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單、速度快的液態(tài)CO2和高分子膠體滅火材料降溫。在機(jī)巷底抽巷內(nèi)向機(jī)巷側(cè)采空區(qū)丟煤帶施工網(wǎng)狀密集鉆孔，并向網(wǎng)狀鉆孔內(nèi)灌注液態(tài)CO2和高分子膠體降溫。在10414機(jī)抽巷設(shè)計(jì)并施工了5組共31個(gè)鉆孔（鉆孔布置見(jiàn)圖1），向采空區(qū)注液態(tài)CO2共計(jì)約70t，注膠體約3000m3（高分子膠體滅火劑約35t）。

4防復(fù)燃

在機(jī)巷底抽巷內(nèi)向機(jī)巷側(cè)架后5～10m內(nèi)施工鉆孔，灌注高分子膠體封堵采空區(qū)進(jìn)風(fēng)端頭；在風(fēng)巷底抽巷內(nèi)向風(fēng)巷側(cè)架后5～10m內(nèi)施工鉆孔，灌注高分子膠體封堵采空區(qū)回風(fēng)端頭。在機(jī)巷底抽巷內(nèi)向機(jī)巷側(cè)架后5～10m施工2組共6個(gè)鉆孔（鉆布置見(jiàn)圖1），灌注高分子膠體約500m3（高分子膠體滅火劑約5t）封堵采空區(qū)進(jìn)風(fēng)端頭，大幅度降低工作面啟封后采空區(qū)的漏風(fēng)量。在風(fēng)巷底抽巷內(nèi)向風(fēng)巷側(cè)架后5～10m施工2組共7個(gè)鉆孔（鉆孔布置見(jiàn)圖2），灌注高分子膠體約500m3（高分子膠體滅火劑約5t）封堵采空區(qū)回風(fēng)端頭，大幅度降低工作面啟封后采空區(qū)的漏風(fēng)量。

效果分析

通過(guò)采取上述綜合措施，向封閉區(qū)域內(nèi)壓注液態(tài)CO2共計(jì)470t、注入N2129萬(wàn)m3、注入高分子膠體45t。在治理期間為連續(xù)觀察封閉區(qū)域內(nèi)CO、CO2、CH4、O2濃度變化情況，采取每班人工采樣化驗(yàn)，實(shí)時(shí)掌握治理過(guò)程中封閉區(qū)域內(nèi)的氣體濃度、溫度等參數(shù)變化情況，為下一步治理提供了真實(shí)有效的基礎(chǔ)依據(jù)。

1風(fēng)巷密閉氣體參數(shù)變化分析

10414風(fēng)巷封閉墻出風(fēng)，墻內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)低于3％，自燃隱患封閉區(qū)域內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)小于1．0×10－5，無(wú)C2H4、C2H2；墻內(nèi)溫度23℃左右，與原始地溫相同（10414機(jī)、風(fēng)巷封閉墻不出水，故無(wú)法測(cè)定水溫）。

2機(jī)巷密閉氣體參數(shù)變化分析

機(jī)巷底板抽采巷鉆孔內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)小于3％，CO體積分?jǐn)?shù)基本穩(wěn)定且小于1．0×10－5，個(gè)別鉆孔CO來(lái)源于機(jī)巷密閉和鉆孔壓注的CO2內(nèi)含有的CO。連續(xù)監(jiān)測(cè)底板機(jī)抽巷11＃鉆場(chǎng)放水孔出水溫度在26℃左右，與原始出水溫度相同。機(jī)巷密閉墻內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)基本穩(wěn)定小于1．0×10－5，且無(wú)C2H4、C2H2等氣體。10414工作面的氣體參數(shù)檢測(cè)表明：采取治理措施后，封閉區(qū)內(nèi)的O2體積分?jǐn)?shù)很快降至5％以下，CO氣體體積分?jǐn)?shù)迅速降至1．0×10－5以下，2012年1月26日以后，自燃隱患封閉區(qū)域內(nèi)的氣體成分基本趨于穩(wěn)定，自燃高溫隱患區(qū)已得到有效治理，為順利啟封該工作面創(chuàng)造了有利條件。

結(jié)語(yǔ)

楊柳煤礦10414綜采工作面采取以控漏風(fēng)、降氧氣、消高溫、防復(fù)燃為主的綜合防治煤層自燃技術(shù)，有效地解決了采空區(qū)煤層自燃隱患問(wèn)題。該工作面采取綜合治理措施不到40d，就于2012年2月20日順利啟封并恢復(fù)了正常生產(chǎn)，且消除了10414工作面煤層自燃隱患。

作者：李仲科李仲單位：淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公畢節(jié)職業(yè)技術(shù)學(xué)