據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，礦井內(nèi)因火災占礦井火災的60%，巷道自然發(fā)火占礦井內(nèi)因火災的20%～40%。近年來，隨著各地特大型能源綜合基地的積極建設(shè)和高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的迅速發(fā)展，以及國家對煤炭生產(chǎn)的要求，各地積極推廣沿空留巷無煤柱采煤工藝，在易自然煤層中推廣沿空留巷無煤柱采煤工藝，巷道及采空區(qū)自然發(fā)火幾率不斷升高，且存在一定的隱蔽性和危險性，火源點無法探查，給礦井安全生產(chǎn)帶來嚴重威脅，如何選擇科學合理的防滅火方法，確保易自燃煤層沿空留巷工作面安全回采，是目前在易自燃煤層中推廣沿空留巷無煤柱開采需要解決的問題之一。

　　摘要：在易燃煤層中采用加固沿空留巷墻體堵塞墻體漏風，對采空區(qū)進行開放式注氮，改變通風系統(tǒng)，加快工作面推進速度，實現(xiàn)沿空留巷無煤柱工作面安全回采。

　　關(guān)鍵詞：易燃煤層,沿空留巷,火災,防治

　　0引言

　　本文就神華寧夏煤業(yè)集團靈新煤礦L4406工作面采用沿空留巷開采易自燃煤層的成功做法做一介紹。

　　工作面簡介：

　　L4406工作面位于靈新煤礦四采區(qū)北翼一區(qū)段，回采六#煤層，工作面走向長度1642m，傾斜長度260m，作為試驗巷道，在L4406機巷上幫采用揉膜泵注混凝土，形成墻體，保留該機巷做為下一區(qū)段工作面的風巷，從而減少巷道掘進量，提高煤炭資源回采率，工作面采用綜采工藝。

　　六煤為中厚煤層，煤層厚度在1.75～2.76m之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單。頂板以粉砂巖、細砂巖為主，弱含水。底部巖層灰白色，以石英為主，長英次之，底板有滲水，泥質(zhì)膠結(jié)。

　　六煤瓦斯相對涌出量0.2983m3/t，瓦斯絕對涌出量0.8276m3/min。煤塵爆炸指數(shù)31.2%，大于10%，有爆炸危險。六煤為易自然發(fā)火煤層，最短自燃發(fā)火期31天。

　　1沿空留巷工作面巷道及采空區(qū)自然發(fā)火的特點及原因

　　根據(jù)L4406工作面的布置，回采工藝及風機兩巷的支護情況來看，L4406工作面機巷及工作面采空區(qū)是自然發(fā)火的重點。

　　1.1巷道自然發(fā)火的特點巷道自然發(fā)火屬礦井內(nèi)因火災，但是它與采空區(qū)等自然發(fā)火相比，其特殊性是：

　�、傧锏雷匀话l(fā)火主要發(fā)生在巷道冒頂區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造帶、煤體破碎帶及裂隙節(jié)理發(fā)育的地方。

　�、谟捎谙锏谰�有支撐物掩蓋，L4406工作面機巷上幫采用揉膜泵注混凝土支護，形成墻體，墻體厚1米，無法查清發(fā)火地點，因而更具有很大的隱蔽性。

　　③自然發(fā)火的巷道均有一定的漏風通道，具有很大的危險性。

　　1.2沿空留巷工作面巷道自然發(fā)火原因

　�、儆凶匀純A向的遺煤存在。根據(jù)西安科技大學所做的靈武礦區(qū)極易自燃煤層自然發(fā)火規(guī)律及監(jiān)測預報技術(shù)研究報告顯示，靈武礦區(qū)開采的六煤、十四、十五、十六煤均為自燃煤層，這是沿空留巷工作面及采空區(qū)自燃的基本原因。

　　②巷道煤柱破碎及采空區(qū)留有遺煤、加快了煤的氧化速度。隨著工作面的不斷向前推進，礦山壓力顯現(xiàn)明顯增強，據(jù)靈新煤礦開采六煤的經(jīng)驗及統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，開采六煤的周期來壓步距為16至20m，工作面每天推進度為3～4m，約4～5天，就有一次周期來壓，造成L4406風巷煤柱、L4406機巷煤柱沿空留巷墻體及下幫煤體壓裂，煤體原有的應力平衡被破壞，在形成新的平衡前，煤體在礦壓作用下，產(chǎn)生大量的裂隙，墻體的孔隙率增加，使得煤與空氣氧化接觸的面積增加，同時采空區(qū)留有部分遺煤，加速了煤的氧化速度。

　�、塾邢蛳锏兰安煽諈^(qū)連續(xù)供養(yǎng)的條件。在易于發(fā)生自然發(fā)火的高冒巷道，地質(zhì)構(gòu)造帶及裂隙發(fā)育的地點，采空區(qū)都存在連續(xù)供養(yǎng)的條件，但其連續(xù)供氧的方式有所不同，在地質(zhì)構(gòu)造帶和裂隙發(fā)育帶，巷道煤柱破碎地帶，漏風是連續(xù)供氧的主要方式。

　　對采用沿空留巷無煤柱開采的工作面來講，造成巷道自然發(fā)火的主要地點是L4406機巷沿空留巷段，采空區(qū)后部和L4406風巷采空區(qū)段。

　　1.3造成L4406機巷采空區(qū)沿空留巷段漏風的主要原因

　�、偃嗄け米⒒炷�土墻體壓茬不嚴，根據(jù)該工作面的推進速度，每天推進約3～4m，每天泵注揉膜墻體3～4m，在泵注揉膜墻體過程中，墻體接茬不嚴造成漏風。

　�、谠贚4406機巷移設(shè)端頭支架過程中，巷道頂部壓力發(fā)生變化，造成L4406機巷頂板脫層，形成高冒空間，向機巷及采空區(qū)漏風供氧。

　�、廴嗄け米�墻體高度為2.5m，沿原巷道頂?shù)装宕怪辈贾�，但在揉膜泵注墻體過程中，由于原機巷下端頭壓力大，積水多，巷道墻體底部未能挖到實底處，造成墻體底部向機巷及采空區(qū)漏風供氧。

　　④L4406機巷沿空留巷段，采用局部通風機壓入式通風，而礦井采用抽出式通風，造成L4406機巷沿空留巷段與采空區(qū)形成較大的壓差，也是造成機巷向采空區(qū)漏風供氧的原因之一。2工作面開采過程中自然發(fā)火情況

　　該工作面自2010年11月28日開始實施揉膜泵注混凝土沿空留巷，2012年1月該工作面推進至揉膜墻起始位置向前100m～120m時，L4406工作面上隅角出現(xiàn)CO，CO濃度為80～100PPm，并且出現(xiàn)乙烯等自然發(fā)火標志性氣體，給L4406工作面沿空留巷開采帶來嚴重威脅。

　　3沿空留巷工作面自然發(fā)火的預防

　　根據(jù)以上分析，L4406工作面沿空留巷段發(fā)生自然發(fā)火的主要原因是揉膜墻體漏風向采空區(qū)及預留巷道連續(xù)供氧造成的。

　　采空區(qū)自然發(fā)火預防：

　　根據(jù)通風阻力定理h=RQ2，可知要使采空區(qū)與巷道壓差為零，即h→0時，必須使漏風量Q=0，根據(jù)工作面現(xiàn)場的施工條件，采取增大漏風風阻R，減少向采空區(qū)漏風。

　　3.1堵塞沿空留巷墻體

　　①對墻體裂隙較大的空間，采用粘土人工進行封堵。

　�、趯�墻體較小的裂隙采用噴涂瑞米Ⅱ號，進行封堵。

　�、鄯舛碌孛媪严叮瑴p少地面向采空區(qū)漏風。

　　3.2采空區(qū)注氮防滅火

　�、賹ΜF(xiàn)回采的L4406工作面在下機巷埋設(shè)￠108mm注氮管路，進行開放式注氮，注氮管路埋入采空區(qū)30米。

　�、趯ρ乜樟粝锒尾煽諈^(qū)，在預留機巷每隔40m預留一注氮孔，定期對采空區(qū)注氮，每隔15天注一次，每次注氮量約10000立方米。

　　3.3加快工作面推進速度，該工作面受人工泵注揉膜墻速度限制，每天推進速度為3～4m，通過幾個月的觀察，工作面每月推進速度必須在80m以上，才能使采空區(qū)氧化發(fā)熱帶快速轉(zhuǎn)入窒息帶。

　　3.4沿空留巷巷道自然發(fā)火的預防

　�、傺乜樟粝镉捎谑芄ぷ髅娌蓜佑绊懀�造成巷道頂部及巷幫變形、冒落，形成高冒區(qū)，高冒區(qū)是巷道易自然發(fā)火的重點部位，我們采取對高冒區(qū)先進行錨桿、錨索支護，后進行噴漿的方法進行封堵，減少煤層氧化發(fā)火。

　　②對沿空留巷預留機巷段，由于工作面下端頭支架在移架過程中，浮煤清理不干凈，浮煤較多易造成自然發(fā)火，是防火的重點部位，我們采取在原預留墻體上部預留埋管，灌注凝膠的方法進行封閉。

　　3.5改變通風系統(tǒng)，減少向采空區(qū)供風量沿空留巷采用局部通風機壓入式通風，供風距離達1600m，礦井采用抽出式通風，采空區(qū)及工作面風巷為負壓，沿空留巷段為正壓區(qū)，增加了機巷與采空區(qū)的壓差，增大了采空區(qū)供氧風量。

　　為減少采空區(qū)供氧量，我們采取縮短機巷供風距離的方法，隨著工作面的推進，封閉預留機巷，使預留機巷與工作面始終保持在50～100m的距離，減少向采空區(qū)供風。

　　4取得的效果

　　通過采取堵漏、增阻、減少漏風、注氮、改變通風系統(tǒng)等方法，經(jīng)過工作面3個月的回采實踐，工作面上隅角CO濃度由原來100～120PPm下降到24PPm以下，直到工作面回采結(jié)束未出現(xiàn)過CO超限現(xiàn)象，取得了良好的效果，確保了安全回采，多回收煤炭資源8萬噸，創(chuàng)造經(jīng)濟效益2400萬元，少掘進一條巷道，降低了巷道掘進量，緩解了礦井采掘接續(xù)。

　　5結(jié)束語

　　在易自燃煤層中采用堵漏、增阻、減少漏風、注氮、改變通風系統(tǒng)等方法，加強現(xiàn)場安全管理，能夠?qū)崿F(xiàn)沿空留巷開采。

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