许厂煤矿4303孤岛综采面防灭火技术方案07.10黄

1、PAGE PAGE 1淄博矿业集团公司许厂煤矿4303孤岛综采面防灭火技术方案淄博矿业集团公司许厂煤矿2007年10月5日目 录 TOC o 13” h z u HYPERLINK l _Toc105389985” 1概述 PAGEREF _Toc105389985 h 1 HYPERLINK l _Toc105389986” 1。1工作面概况 PAGEREF _Toc105389986 h 1 HYPERLINK l ”_Toc105389987” 1。2工作面防灭火重点 PAGEREF _Toc105389987 h 2 HYPERLINK l _Toc105389988” 1）孤岛综放面

2、邻近采空区自燃危险性加大 PAGEREF _Toc105389988 h 2 HYPERLINK l _Toc105389989 2）煤柱断层带与连接工作面与采空区的巷道附近 PAGEREF _Toc105389989 h 2 HYPERLINK l ”_Toc105389990 3）巷道周围煤体自燃 PAGEREF _Toc105389990 h 2 HYPERLINK l _Toc105389991 4)采空区两道开切眼和停采线 PAGEREF _Toc105389991 h 2 HYPERLINK l ”_Toc105389992 1.3 许厂煤矿现有的防火措施 PAGEREF _Toc

3、105389992 h 3 HYPERLINK l _Toc105389998 2煤层自燃监测方案 PAGEREF _Toc105389998 h 4 HYPERLINK l _Toc105389999 2。1相邻采空区与巷道周围破碎煤体监测 PAGEREF _Toc105389999 h 4 HYPERLINK l _Toc105390000” 2.2工作面自然发火监测 PAGEREF _Toc105390000 h 7 HYPERLINK l _Toc105390001” 2.3工作面封闭期间和闭墙内火灾气体检测 PAGEREF _Toc105390001 h 9 HYPERLINK l

4、_Toc105390002 2.4 监测结果与采取的措施 PAGEREF _Toc105390002 h 9 HYPERLINK l ”_Toc105390003” 3 防灭火技术方案 PAGEREF _Toc105390003 h 10 HYPERLINK l ”_Toc105390004 3.1胶体防灭火技术简介 PAGEREF _Toc105390004 h 10 HYPERLINK l ”_Toc105390008 3.2掘进期间防灭火 PAGEREF _Toc105390008 h 13 HYPERLINK l _Toc105390009 1）加强巷道支护，对巷道表面喷涂堵漏 PAG

5、EREF _Toc105390009 h 13 HYPERLINK l _Toc105390010 2)对巷道高冒区及破碎带充填粉煤灰凝胶，相邻侧采空区充填复合胶体 PAGEREF _Toc105390010 h 13 HYPERLINK l ”_Toc105390011 3)对相邻侧采空区充填复合胶体 PAGEREF _Toc105390011 h 14 HYPERLINK l ”_Toc105390012 4）巷道过1311泄水巷及断层带的防火方案 PAGEREF _Toc105390012 h 14 HYPERLINK l ”_Toc105390013 3。3生产期间防灭火 PAGERE

6、F _Toc105390013 h 15 HYPERLINK l _Toc105390014” 1）切眼处注复合胶体防火 PAGEREF _Toc105390014 h 15 HYPERLINK l ”_Toc105390015” 2）正常生产期间本煤层工作面防灭火 PAGEREF _Toc105390015 h 17 HYPERLINK l _Toc105390016 3)综放面临时停采的防火措施 PAGEREF _Toc105390016 h 18 HYPERLINK l _Toc105390017” 4）工作面停产撤架期间的防灭火 PAGEREF _Toc105390017 h 18 H

7、YPERLINK l _Toc105390018 4 应急防灭火方案 PAGEREF _Toc105390018 h 20 HYPERLINK l ”_Toc105390019 4。1应急方案实施的技术条件 PAGEREF _Toc105390019 h 20 HYPERLINK l _Toc105390020” 4.2灭火救灾的基本要求 PAGEREF _Toc105390020 h 20 HYPERLINK l ”_Toc105390021 4。3综放面CO气体超限应急方案 PAGEREF _Toc105390021 h 20 HYPERLINK l ”_Toc105390022 4.4巷

8、道自燃火灾应急方案 PAGEREF _Toc105390022 h 20 HYPERLINK l _Toc105390023” 4。5 采空区自燃火灾应急方案 PAGEREF _Toc105390023 h 21 HYPERLINK l _Toc105390024 4。6旧巷自燃形成的火灾应急方案 PAGEREF _Toc105390024 h 22 HYPERLINK l ”_Toc105390025 5注意事项 PAGEREF _Toc105390025 h 23许厂煤矿1309孤岛综放面防灭火技术方案1概述1.1工作面概况许厂煤矿是淄博矿务局在济（宁）北矿区建设的第一对矿井,设计生产能力

9、为150万吨/年，服务年限86年。该矿位于济宁市市区东北角，西与岱庄矿井接壤,南与济宁二号井毗邻。井田南北长约10Km，东西宽约6Km,面积约60Km2.本井田含煤地层为下二迭统山西组和上石统太原组，平均总厚246.33m，共含煤25层,其中有三层可采煤层：3下、16上和17层煤，3下煤层为首采煤层。该煤为特低灰、低硫、低磷、高发热量、结焦性能好、成焦率较高，是优质炼配煤及动力燃料用煤，亦可作为气化液化气用煤，本井田各煤层均有自然发火倾向。据采样分析，本矿煤的原样着火温度在325349，还原样和氧化样的着火点之差（T）在241之间.该煤层具有强爆炸性，煤层爆炸指数为39。44,煤层瓦斯含量很低

10、，属低瓦斯矿井。现矿井通风方式为中央并列式通风，风井按装两台GAF2113.3轴流式风机，前期配用电机为280KW，矿井需要风量为3200m3/min，矿井总回风量3713m3/min。矿井采用综采放顶煤开采，是现代化程度较高的大型矿井。图1 1309工作面平面示意图1309工作面开采煤层为3下煤,其厚度为5m左右，该煤层为易自燃煤层，煤层自然发火期为1个月左右。该工作面倾斜长度约80m，与之邻近的1307、1311工作面均已开采，使1309工作面成为一孤岛工作面，其顺槽与相邻工作面顺槽之间煤柱宽度均为20m。有一条泄水巷穿过1309工作面与邻近的1307和1311采空区相连。在1309皮带巷

11、发现一条断层，其落差为3m左右，已切穿煤柱与1311采空区沟通。工作面情况如图1所示。1。2工作面防灭火重点许厂矿各级领导对防灭火工作非常重视，在煤矿开采过程中采取了比较扎实的防灭火措施，因此投产以来还没有发生过煤层自燃。但是，随着工作面的延伸和通风系统更加复杂，自燃危险性加大.1309综放面在煤层自燃方面更具有以下特点：孤岛综放面邻近采空区自燃危险性加大由于综放面两侧均为采空区，并且邻近采空区遗煤较多,老空区两道浮煤厚度可达1.5m左右，超过自燃的极限浮煤厚度.由于老空区遗煤在原工作面开采时已氧化，其温度可能比较高,如果1309工作面开采过程中煤柱压裂并向老空区漏风，极有可能发生相邻采空区自

12、燃。兖州矿区就多次发生无煤柱开采邻近采空区自燃。煤柱断层带与连接工作面与采空区的巷道附近1309工作面与邻近采空区间煤柱为20m,一般情况下煤柱不易被完全压裂而产生向邻近采空区漏风。但是，1309工作面顺槽已揭露一些断层，并已切空煤柱，这些部位可形成向邻近采空区的漏风，成为自燃危险性较强部位。并且,工作面泄水巷已穿过工作面，与1307和1311采空区连通。在1309顺槽与泄水巷连通后,就有可能发生向邻近采空区大量供氧，并且泄水巷等巷道周围煤柱易破碎，可能会形成一些漏风通道，因此连接工作面与采空区的巷道附近自燃危险性也较强。巷道周围煤体自燃根据现场勘察，1309工作面皮带顺槽周围煤体相对比较完整

13、。煤体压碎情况较少，但断层带附近煤体相对破碎，破碎带深度不详,这些煤体破碎断附近的煤体是防灭火的重点。此外,顺槽即将与泄水巷沟通，这些巷道相连的部位容易发生煤层破碎,漏风可能较严重，必须加强防火。采空区两道开切眼和停采线采空区两道、开切眼及停采线都不放顶煤，故这些部位遗煤较厚，是自燃危险区域。在工作面正常开采时，工作面平均日推进度可达3m以上，在这样条件下采空区一般不容易发生自燃，在以往的生产中也得到证实。但是,开切眼附近综采设备布置需要较长时间，并且切眼附近有老巷道，可能煤体较破碎，自燃危险性很大。工作面过断层时的推进度会受影响使自燃危险增加。停采撤架周期较长,且停采线处遗煤多，自燃危险也加

14、大。1.3 许厂煤矿现有的防火措施该矿井配备了KSS200束管色谱微机监测系统、安装有KJ95安全生产监控系统，装备了CO、CH4等传感器,采用循环检测和人工取样相结合监测井下气体，为有效防止煤层自然发火事故提供科学依据；地面装备了注浆站，具有较完善的注浆管路，全矿共敷设注浆管路12010米,曾对采空区和采煤工作面进行注浆防火；安装并使用了MD-400型注氮机，在每一工作面投产时同时铺设注氮管路、注氮管路及其他配套设施;此外许厂矿还掌握了喷洒和压注MgCl2阻化剂防火,压注粉煤灰复合胶体防灭火，压注罗克休堵漏材料等防灭火等技术。这些技术的防灭火应用效果总结如下：灌浆：本矿井较早就在地面建立了灌

15、浆站，并完善注浆管路,采用埋管拖管灌浆的方法对采空区和采煤工作面进行预防性灌浆，但因生产实际情况较复杂有时必须对采空区采用间歇式注浆,灌注的灰浆间歇脱水后，各采空区不可能注满注实，因此仍存在不同程度的漏风，防火效果不是十分的理想。注氮：本矿采用MD-400型注氮机，制氮机输出N2浓度大于97,氮气量平均为400立方米/小时。采用“动态监测、适时注氮”的方法进行注氮，在1315工作面生产期间使用过，效果良好。凝胶堵漏：在采煤工作面正常生产期间，当遇到开帮情况，立即对邻近采空区的开帮处采用注凝胶堵漏的方法，尽量减少采空区的漏风渠道。设挡风帘：在采煤工作面的进风隅角设置挡风帘，风帘随着工作面的推进向

16、前移动，其目的也是减少向采空区的漏风量。喷浆堵漏：在临近采空区的巷道，对靠采空区侧的煤壁或者密闭附近的巷道壁采用喷浆堵漏的办法，减少向采空区以及密闭内的漏风量。2煤层自燃监测方案2。1相邻采空区与巷道周围破碎煤体监测采用人工检测、束管监测、安全监测和人工采样分析的方法对工作面煤层发火情况进行监测，各种检测应定点、定时，以便于进行分析。1)工作面安全监测测点布置1#测点布置在4303轨道顺槽距切眼1040米处，钻孔伸入到4305采空区，内设CO采样头、温度传感器；2#测点布置在4303轨道顺槽距切眼640米处，钻孔伸入到4305采空区，内设CO采样头、温度传感器；3测点布置在4303皮带顺槽距切

17、眼380米处，钻孔伸入到4301采空区，内设CO采样头、温度传感器;4#测点布置在4303皮带顺槽距切眼1010米处，钻孔伸入到4301采空区，内设CO采样头、温度传感器；5#测点布置在4303皮带顺槽距切眼1410米处，钻孔伸入到4301采空区，内设6#测点布置在4303老轨道顺槽被封闭段靠近切眼侧的临时密闭内，内设CO采样头、温度传感器;7#测点布置在4305皮带顺槽永久密闭内，内设CO采样头、温度传感器；8测点布置在4301皮带顺槽永久密闭内,内设CO采样头、温度传感器;图2 防灭火技术措施平面示意图按照测点布置原则在巷道内设置观测孔，并对钻孔进行编号、并挂牌，观测钻孔施工方式如图3所示

18、。图3 钻孔施工示意图钻孔参数：巷道旁侧孔深L 3m，倾角=5,开孔高度h=1。5m;巷道顶部，孔深L 3m，倾角=60;钻孔内下6分或1寸套管,并将测温探头和束管固定在一起放入套管的最里端.钻孔封堵方式：钻孔与套管之间用炮泥堵死，长度不小于1m，钻孔端口用快凝水泥封孔。2)监测数据及记录通过测温探头和测温仪进行测温，而气体成分的分析主要通过现场用捏球和气袋采集气样,通过便携仪或送地面分析室做色谱分析。从而掌握巷道煤体中内部温度、气体浓度及其随工作面推进、巷道风量等参数的变化情况。测定周期、参数及要求如下：（1）正常情况下，使用便携式CO和氧气检测仪、瓦检仪和测温仪表,每天检测一次各测点的温度

19、、CO、CO2、CH4和氧气浓度，并记录在巷道日常观测记录表中（表1）.（2）每5天用捏球和气袋采集气样，送地面用气相色谱仪进行分析一次,分析结果记录在气相色谱分析结果表中（表2),并绘制成变化曲线。（3）若出现异常，每班至少观测二次，每天采样送地面进行一次气相色谱分析,并记录分析结果，绘制出变化曲线。（4）观测必须做到“四定,即：定人、定点、定时、定仪器。（5)如果钻孔附近实施了喷浆、注水、注胶或其他处理要记录时间及处理过程.表1 钻孔日常观测记录表（4303皮顺/轨顺) 时间： 年 月 日 时测点编号风流温度()CO（ppm)CO2(%)O2（)CH4（%)t(）到掘进头的距离（m）巷道风

20、量（m3/min）12345678表2 钻孔气体采样色谱分析记录表（4303皮顺/轨顺） 时间： 年 月 日 时测点编号O2（）N2（)CO(ppm）CO2（）CH4（）C2H6(ppm)C2H4（ppm）备注123456782.2工作面自然发火监测采用人工检测、束管监测、安全监测和人工采样分析的方法对工作面煤层发火情况进行监测,各种检测应定点、定时，以便于进行分析。1）人工检测检测地点：进风端头风帘后；20、40#、60、80#、100、120#支架后部；回风隅角（支架后部)；工作面回风顺槽出口50m。检测参数:CO、O2、CO2、CH4和T(温度）。检测仪器：CO便携仪、CO检定管、瓦检仪

21、、两用仪和红外测温仪。检测时间:夜班23：00和3：00；早班7:00和13：00；中班15：00和19：00；将检测结果记录在表3中。2)束管监测检测地点：回风隅角支架后部；回风流。检测参数：O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8。检测设备：束管监测系统。检测时间：正常情况下，每天早班检测两次；工作面异常时，每班检测两次；将检测结果记录在表4和表5中.测点调整：每天早班，调整与工作面推进相关的束管监测点的位置。表3 工作面日常观测记录表日期 班次 时间地点CO(ppm）CO2（）O2()CH4（）t（）备注进风端头风帘后20架后40#架后60架后80架后100#架后1

22、20#架后回风隅角面回顺出口50m表4 4303综采面回风隅角束管监测记录表日期分析时间O2（）N2（）CO(ppm)CO2（%）CH4（%）C2H6(ppm）C2H4（ppm）备注表5 4303综采面回风流束管监测记录表日期分析时间O2（%）N2（%）CO(ppm）CO2（%)CH4(%)C2H6(ppm)C2H4（ppm）备注表6 4303综采面回风隅角气体采样色谱分析记录表日期采样时间O2（%）N2（%）CO（ppm）CO2(%）CH4()C2H6（ppm)C2H4(ppm)备注表7 4303综采面回顺出口50m气体采样色谱分析记录表日期分析时间O2（)N2（）CO(ppm）CO2(）C

23、H4（）C2H6（ppm)C2H4(ppm）备注3）安全监测检测地点：工作面上口；回风流。检测参数：CO、CH4、T。检测设备：安全监控系统.检测时间：实时监测。测点调整：每天早班，调整与工作面推进相关的监测探头的位置.4)人工采样分析采样地点：回风隅角(支架后部）和工作面回顺出口50m。检测参数：O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4。检测设备：气相色谱仪。采样时间：正常情况下，每天早班在人工检测的同时，用气囊采集气样两个,送至地面进行色谱分析;对人工检测出现异常的地点,应每班采样两次。将检测结果记录在表6和表7中。2.3工作面封闭期间和闭墙内火灾气体检测1）测点布置方案工作面

24、非正常封闭时，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点，在密闭外出风口各设一个测点，如图4。图4 工作面束管测点布置方案1测点布置在进风侧密闭内;2#测点布置在回风侧密闭内；3#测点布置在进风侧密闭外回风出口；4#测点布置在回风侧密闭外回出口。闭内测点采用束管监测系统及人工采样定期进行分析，闭外则采用人工检测,并设置CO传感器、CH4传感器和温度传感器。测点气体记录同表2.2）气体检测时间(1）采用束管监测系统每天至少一次监测密闭内气体的变化情况.（2)正常条件下,利用束管监测系统,定时（每天至少两次）对3#和4#测点气体进行检测，对出现异常的测点，每班至少检测二次.(3）通过C

25、O传感器、CH4传感器和温度传感器监测3#和4#测点气体和温度变化情况，一旦超限(按煤矿安全规程的要求设定)，进行声光报警。2.4监测结果与采取的措施如果发现CO超限或温度异常应及时采取注复合胶体等防灭火措施进行处理.如果有其它自燃标志气体，可据之判断自燃温度较高，应立即采取堵漏风、注复合胶体的防灭火措施。如果闭内氧浓度高于10%，则说明密闭存在漏风，并且有较强的自燃危险，需向闭内注复合胶体。如果闭墙内O2浓度低于6%，并且无温度异常，则自燃可能性不大。3 防灭火技术方案根据孤岛综放面煤层自然发火的特点，基于许厂煤矿现有防灭火技术及装备情况，充分体现“以防为主，防治结合”的思想，提出自燃火灾防

26、治技术方案。本方案以胶体防灭火技术为主,其它防灭火技术为辅，适应综放面及相邻采空区防火、大面积自燃火区快速灭火及应急灭火需要,提出本方案。3.1胶体防灭火技术简介近年来发展的胶体防灭火技术由于其良好的防灭火性能得到矿井广泛应用，胶体材料主要包括凝胶、高分子胶体稠化胶体和复合胶体。胶体防灭火技术集堵漏、降温于一体,防灭火效果佳，已成为煤层自燃火灾治理的主要技术手段之一。胶体防灭火技术特点胶体防灭火技术特色（1)灭火速度快：由于胶体独特的灭火性能，其灭火速度很快,通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭，工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。(2)安全性好：胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道,故

27、有害气体消失快；在高温下，胶体不会产生大量水蒸汽，不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。（3）火区启封时间短：注胶灭火工程实施完，不需等待(煤矿安全规程规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封）,即可启封火区.（4）火区复燃性低：高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。胶体具灭火性能：（1）固水性：纯胶体中90%以上是水,易于流动的水被固结起来，使水的灭火作用得以充分发挥.（2）吸热降温性：成胶过程是吸热反应,煤温上升使胶体中的水汽化,也将吸收大量的热。（3)渗透和堵漏性:成胶材料是易于流动的液体,渗透到煤层缝隙中后形成胶体,堵住漏风通道。（4）阻化性:促凝剂和基料本身都是阻化剂,两

28、者反应生成的材料也是阻化剂，胶体具有通用阻化剂的性能，对高硫矿仍有良好的防灭火性能.(5）热稳定性:在1000多度的高温下胶体不熔化、不破裂,仍能保持完好，只是慢失水干裂,但残渣（增强剂和SiO2）仍充填着煤体孔隙。(6）充填性能:增强剂用量增加， 胶体耐压性增强,高浓度的胶体泥浆和粉煤灰凝胶可充填高冒空顶区。（7）在井下正常情况下（T28,湿度90）,胶体可长期保存在煤层中（现场实测十三个月仍完好），防止煤层自然发火或火区复燃。（8)成胶时间可以控制,便于针对不同发火情况和现场使用工艺对其进行适当调节,最短成胶时间25秒,慢的可控制在数十小时。(9）材料来源广泛,成本低廉，工艺简单.与灌浆系

29、统相配合的大流量压注胶体泥浆工艺可用于扑灭大面积煤层自燃火灾。以粉煤灰为主要固体原料的复合胶体除具有上述胶体特性外，还有如下特性：(1)添加剂用量极少,仅为千分之几或万分之几,在灭火中使用，可使固体灭火材料在井下的运输量大幅度减少。(2)胶体有粘弹性，它能紧密充填于煤层间隙，即使煤层压裂破碎也不会产生漏风裂隙,可对移架、矿压等造成的新裂隙进行二次封堵。(3）胶体具有触变性且受热粘度降低。在进行输送时，其粘度较低，运输阻力不大，而进入煤层静止后，其粘度增大，可滞留在煤层中，吸热堵漏；材料受热粘度降低，使其在煤层中向高温点的流动变得容易，而从高温点向外流相对较困难,有利于灭火。胶体防灭火材料配比胶

30、体防灭火材料主要包括硅酸凝胶为主体的“凝胶系列材料、以高分子材料为主要添加材料的系列高分子胶体、和由有机高分子材料、水和粉煤灰(或黄土）构成的复合胶体。其材料构成如下：凝胶系列材料水： 100份水玻璃 820份碳酸氢铵（或小苏打） 35份粉煤灰或黄土等 适量高分子胶体系列材料水： 100份高分子添加剂 0.52份复合胶体材料水: 100份粉煤灰或黄土等 50120份高分子添加剂 0。050.1份灌注凝胶或粉煤灰凝胶工艺图5 井上、井下配合的管路大量流注胶工艺图采用井下移动式注胶防灭火系统时,设备安装运行及材料运输均不能迅速实施，且注胶流量小,材料运输量大,使得灭火效率降低。为了对矿井火灾进行有

31、效地预防和在紧急情况下快速反应，迅速控制火灾，减少灾害损失,有必要利用许厂煤矿现有的粉煤灰灌浆系统，实现大流量压注高浓度泥浆(稠化胶体）、凝胶或粉煤灰凝胶、复合胶体，有针对性地处理各种不同情况下的浮煤自燃。利用许厂煤矿现有的灌浆防灭火系统，将粉煤灰倒入浆池内，与水混合后,在浆池内制成浆液,通过灌浆管网输送至井下用浆地点。适当提高水灰比，使提在3：21：1左右.为解决粉煤灰容易在管路中沉降出现堵塞管路的问题,可在制浆池中加入少量悬浮剂JXF1930.在井下用浆地点附近通过ZM-5/1.8D煤矿用注浆机，将高分子胶凝剂FCJ12按比例加入灌浆管网内，并将混合物压入用胶地点,即可实现大流量的压注粉煤

32、灰复合胶体。如果地面灌浆也中加入水玻玻,而井下按比例加入的是碳酸氢氨或小苏打等促凝剂，则可实现大流量压注凝胶.系统工艺流程见图5。3.2掘进期间防灭火加强巷道支护,对巷道表面喷涂堵漏喷涂时间：巷道冒顶后20天以内；喷涂厚度:50100mm；喷涂范围：冒顶区域及其前后各10m，顶板需全部喷严,并喷至顶板以下0.51。0m；断层破碎带及其它煤体较破碎部位，断层带前后各5m巷道周围；永久性密密墙两侧各3m的煤壁及其顶板.喷涂材料：喷涂材料为水泥砂浆；喷涂要求:喷射均匀、平整，不留孔洞及缝隙。对巷道高冒区及破碎带充填粉煤灰凝胶，相邻侧采空区充填复合胶体向巷道顶部和沿空侧施工2寸注胶钻孔,钻孔倾角:60

33、90；钻孔长度：终孔到实顶；封孔质量：密实、牢固。钻孔布置：每排布置钻孔4个，顶部1个，巷道两侧肩窝各一个，相邻采空区1个（伸入采空区内1m），排距23m；见图6。钻孔施工技术采用灌浆注胶灭火钻孔一次成孔技术（见附录二)。粉煤灰凝胶充填量（高宽长孔隙率备用系数）为：巷道顶部：3m5m3m0。51。2=25m3; 煤柱顶部：3m5m3m0。31。2=16。2m3；则顶部和肩窝钻孔平均每孔注胶量约为:16 m3；巷顶充填凝胶材料的配比为：胶体基料浓度大于10，粉煤灰量不低于30,促凝剂用量以控制材料成胶时间为30s1分钟确定。图6 巷道顶部注胶充填防火工艺示意图对相邻侧采空区充填复合胶体相邻采空区

34、注胶钻孔主要布置在破碎带、断层带等构造带处.巷道比较完整处每隔50m施工一个钻孔，注粉煤复合胶充填采空区松散煤体.顺槽掘进撤除后，在原巷道喷浆堵漏防火的基础上，采取向相邻采空区施工钻孔压注复合胶体方法建立复合胶体隔离段，降低相邻采空区的漏风量和漏风深度，防止相邻采空区大范围的松散煤体连成一片，隔离段的长度为10m。在需建隔离段的地点向相邻侧采空区垂直施工2寸钻孔2个,钻孔间距为5m，终孔位于煤层顶板高度，伸入采空区内1m,并用水泥将孔口封牢。通过灌浆管路向相邻采空区充填复合胶体,胶体充填量为：Qj= hwlnk=6m5m10m0。6/0。7=260m3。相邻采空区原1307轨顺和1311运顺内

35、硐室的地点,以及1309综放面顺槽外侧有硐室的地点，也需采取同样的方法进行处理。巷道过1311泄水巷及断层带的防火方案1309工作面在巷道掘进期间，运顺和轨顺都会穿过1311泄水巷,与1307面和1311面的采空区沟通,为防止采空区气体涌入1309工作面，在建密闭墙的同时要充填废巷和相邻侧采空区。1）在1311泄水巷与顺槽之间建立防火闭墙，闭墙厚度不小于1m，并在闭墙顶部预埋2寸灌浆管路；在顺槽与老巷道相连处的沿空侧打砖混密闭墙，并在墙体两侧至少3m范围内喷浆，喷浆厚度一般为510cm。2)在巷道交叉点靠实体煤一侧，如果巷道完整且无大量遗煤，可打临时闭墙,否则与沿空侧同样处理;3）通过灌浆管路

36、向密闭内充填复合胶体，在闭墙上预埋观测管和注胶管，沿注胶管向采空区注复合胶体,注胶量为每个闭墙内50100m3，切眼附近的沿空闭墙内注胶量应较多。胶体充填量计算依据为：Qj=SL/K=105/0。7=70m3式中，Qj为注胶量m3;S为需充填巷道断面;L为需充填巷道长度，K为胶体收缩系数.4）在闭墙顶部向相邻侧采空区施工2寸注胶钻孔两个，终孔位于煤层顶板，伸入采空区内1m，终孔间距5m；胶体充填量为：Qj= hwln/K=6m5m10m0。6/0.7=260m3；式中，Qj为注胶量m3;h为注胶高度；w为延伸至相邻采空区的宽度；l为注胶段沿走向的长度；n为空隙率。5）断层带附近加强巷道支护，对

37、巷道表面喷涂堵漏。在顺槽过断层处,视断层破碎带宽度，应在断层前后各510m范围内水泥喷浆，防止漏风,并且向破碎带附近顶部、沿空侧及工作面一侧施工钻孔，注罗克休或凝胶等材料堵漏。喷浆厚度一般为510cm。3.3生产期间防灭火切眼处注复合胶体防火根据两道、端头支架及过渡支架顶煤的垮落情况，为了防止相邻采空区对采空区遗煤自燃，通过钻孔向邻近采空区两道压注粉煤灰胶体以减少漏风、防止自燃。（1）注胶范围图7 切眼处注胶防火在工作面推过切眼后,强制放下工作面两道顶煤,并向碎煤里压注复合胶体,使工作面回风顺槽和运输顺槽两侧形成两段长约15m,宽约10m，高为8m的胶体隔离带，在不易冒实的切眼和顺槽之间形成一

38、个隔离带,大幅度降低采空区周边的漏风量,如图7。在3#观测点处的闭墙后应注胶防止相邻采空区自燃，该点注胶量150m3以上.（2)注胶钻孔布置在综放面推过切眼后,在工作面进风顺槽内向采空区切眼顶部施工2个注胶钻孔，钻孔终孔位于切眼中间,距切眼底板6m，1#钻孔位于轨顺顶部中间，2#钻孔距轨顺外邦10m，见图8.图8 开切眼处的钻孔布置示意图(3）注胶前的准备工作由于综放面回采初期切眼和两巷冒落不实，为减少胶体泄漏，首先用沙土袋（或碎煤袋）封堵端头支架（或过渡支架）后部末冒落实的空洞，如图9，充填厚度(沿走向）为2m左右，高度接顶，然后再通过注胶钻孔压注复合胶体。图9 采空区两道沙袋充填示意图（4

39、）注胶量及胶体材料用量注胶量大小主要取决于胶体隔离带的宽度、长度、高度和顶板的垮落状况等因素,按下式进行注胶量的计算:Qj=khlwn式中，Qj为注胶量m3；h为注胶高度，取8m；l为胶体隔离带长度,取15m；n为空隙率，取0。5;w为胶体隔离带的宽度，取10m；k为注胶有效系数，考虑到胶体的渗流等特性,取1。2。因此，切眼处胶体隔离带所需注胶量为：Qj=1.2108150.5=720m3所需的悬浮剂（JXF1930)用量按下式计算：Wf= Qj式中，Wf为悬浮剂用量，kg;Qj为注浆量；为配比率，取1故：W=72011000=720 kg。所需的胶凝剂（FCJ12）用量按下式计算：Wz=Qj

40、式中，Wz为胶凝剂用量，kg;Qj为注浆量;为配比率，取0.6故：W=7200。61000=432kg。（5）其它措施在工作面回风顺槽预埋束管取样分析采空区内的气体变化和采空区浮煤自燃性预测。正常生产期间本煤层工作面防灭火工作面正常推进阶段,在工作面进风隅角挂设风帘，减少采空区漏风。每隔5060m左右（切眼推过20m或回风流气体超限或工作面推进困难时）在顺槽隅角堆积土袋（或碎煤）形成一道厚度约为2m的砂袋墙（同时在顶部压入2寸的灌浆注胶管）,墙以减少向采空区的漏风，并为采空区注胶创造条件.待工作面推过砂袋墙一段距离，工作面上端头跨落带与砂袋墙结合充分后，通过砂袋墙顶部压入的注胶管，压注一定量的

41、复合胶体。通过注胶，最终沿回风顺槽和运输顺槽形成一定数量的胶体隔离段.胶体隔离段进风顺槽沿倾向注胶8m,沿工作面方向确定为6m,注胶高度切顶；回风顺槽沿倾向注胶6m，沿走向确定为6m，注胶高度为3m，最终沿采空区两道形成间断隔离带,如图10。进风侧压注量：8631.2=180m3。回风侧压注量：6631.2=140m3。悬浮剂平均（JXF1930)用量为：W=16011000=160kg。胶凝剂平均（FCJ12）用量为：W=1600.61000=96kg。图10 工作面注胶防灭火综放面临时停采的防火措施综放面需临时停采时,为使综放面临时停采后不出现煤层自然事故，应采取如下技术措施：（1）工作面

42、临时停采前三天，在工作面上顺槽施工一道砂袋墙，封堵采空区未跨落的巷道，并向砂袋墙内压注复合胶体120m3；（2)工作面临时停采前，下顺槽施工两个钻孔压注复合胶体150m3；（3）降低工作面风量（约为正常风量的一半）；（4）综放面停采期间要派专职瓦检员,进行综放面正常的人工检测，发现问题及时汇报，并立即处理。（5）综放面停采期间,测风员要每天去12人检查通风系统的稳定性，同时检查综放面所有风门的状况,测定工作面风量,发现问题及时汇报并立即处理。（6)工作面因假期或难以控制的自燃火灾等原因，停采时间较长时，应对工作面采取封闭注氮措施，并采用束管监测（或人工检测)对封闭区内气体进行定期检测。工作面停

43、产撤架期间的防灭火当工作面完成回采准备撤架时，顶煤不放并且回采速度较慢,使停采线附近堆积了大量浮煤，超过了煤自燃的极限浮煤厚度.工作面开始停采后，还要准备撤离支架,其周期也很长。因此，停采线自燃危险性较大，停采撤架期间的防灭火措施如下：（1）距停采线附近100米的在皮带顺槽向采空区埋设束管，共埋设4个，分别距停采线100米、70米、50米、30米,束管和采样头要用2寸铁管保护好，并定期通过束管取样，上井取样分析.（2）工作面停采期间，降低工作面风量（约为正常风量的一半），采取均压措施，减少停采线漏风，防止停采线浮煤自燃；（3）加快工作面设备撤出速度，应在1。5个月内工作面设备全部撤完,并完成封

44、闭，若不能在规定时间内全部撤完，必须做好应急准备工作（注胶管路、设备、注胶材料、打钻机具和套管必须准备到位）；（4）在撤架过程中，加强停采线气体、温度监测和自燃危险性预测；经检查或预测，确有自燃危险性时,在危险区域支架间布置钻孔，进行注胶防灭火处理；（5)对“两道冒落不实的大空洞进行沙袋（或碎煤袋）充填堵漏,降低工作面风量，在满足工作面防瓦斯及防尘要求前提下,准备停采阶段尽量将工作面风量减少（可减少到500600m3左右），以减少向采空区漏风。图11 工作面停采撤架前注胶区域平剖示图(6）工作面停采时，向两道采空区压注粉煤灰复合胶体，形成防火隔离带，隔离带长12m,宽7m，高5m。（7）在工作

45、面进风与回风之间的中部分别施工二个钻机窝。钻机窝大小以能够自钻窝向支架顶部打钻为宜。由钻机窝向采空区打钻,钻孔终孔位置以水平方向与支架尾部水平距离约为6m，垂直方向高出支架顶部3m,相邻终孔点间距为68m（如图11）.沿钻孔向采空区注胶，每个钻孔，注胶量约为30m3，累计注胶300m3。通过注复合胶体,在工作面进风、回风侧形成防火隔离带，能够有效地降低通往采空区的漏风,还可防止注胶部位煤温升高。（8）工作面停采设备全部撤出以后,在适当位置近防火闭要求建立密闭,并留设观测孔和注浆管路。4 应急防灭火方案矿上备一定量的水玻璃和复合胶体添加剂，一旦发生自燃迹象,可迅速连接好注浆管路，大流量压注复合胶

46、体。如果不能在短时间内接好注胶管路,可采用井下移动式注胶灭火.4.1应急方案实施的技术条件1）建立注胶防灭火系统：将灌浆注胶管路辅设到进风顺槽内，准备应急用注胶设备和材料。2)建立井下快速打钻下套管系统：准备好灭火钻机（改进型岩石电钻）、煤电钻、可作为套管的50mm钻杆、相配套的钻头、以及高压胶管等.4。2灭火救灾的基本要求1)了解煤矿安全规程灭火救灾的有关规定。2）掌握胶体防灭火系统的使用方法。3）掌握井下快速打钻下套管技术。4）编制火灾气体检测操作规程。5）校准现有仪器、仪表，保证火区检测仪器仪表合格、可靠。6)注意资料收集和汇总分析。4。3综放面CO气体超限应急方案1)采取措施(如不放顶

47、煤），加快工作面推进速度;2）采用沙袋（碎煤袋)充填上顺槽采空区巷道，减少向采空区的漏风；3）对采空区两道进行封堵和注胶;4）控制工作面风量，减小向采空区漏风；5)采取系统均压措施,升高工作面压力，减少采空区有害气体的涌出。4.4巷道自燃火灾应急方案一旦发现巷道自燃火灾，必须按照煤矿安全规程的有关规定，立即采取措施控制火势的发展,并上报矿调度室，成立灭火救灾指挥部,组织制定灭火方案，指挥井下灭火救灾工作。1）控制火势（a)用水直接扑灭巷道表面明火，打钻注水、灌浆,并应用火区快速控制系统注胶控制火势发展；（b）设专人检测火区及其下风侧CO、CH4和O2等气体变化情况，并随时汇报；（c）根据气体变

48、化情况,确定是否撤出火区下风侧人员和设置警戒.2)判定巷道自燃火区范围及严重程度(a）根据巷道气体监测数据,判定火势；（b）采用红外测温仪测定巷道表面温度，推断高温区范围;（c）在可自燃区域打钻探测，确定火区范围和严重程度.3）确定注胶灭火范围及注胶量根据判定出的巷道火区范围和严重程度，确定注胶灭火范围,并初步估计总的灭火注胶量.4）布置注胶钻孔注凝胶根据确定的注胶范围，从火区上风侧开始布置注胶钻孔，钻孔间距为23m，长度为46m,倾角60度，下2寸套管，并用水泥和海带封孔.注胶材料选用水玻璃凝胶，其材料及配方如为:基料（水玻璃）10;促凝剂(碳酸氢氨或碳酸氢钠）3%.5)气体检测采用色谱和现场观测定期检测火区气体变化情况.4。5 采空区自燃火灾应急方案综放面推进速度较慢时，可能出现采空区自燃火灾。一旦出现