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　　摘  要：通過對201綜放工作面火情及發展態勢的分析，準確判斷出來火源的位置，采用二氧化碳滅火措施，保證了礦井安全生產。對煤礦火災治理及安全開采有一定的借鑒作用。

　　關鍵詞：煤礦；火災治理；安全開采；研究

　　一、概況

　　襄垣故縣聯營煤礦屬低瓦斯礦井，生產能力為600Kt/a。主采3號煤層，埋藏深度較淺，距地表150m左右，地表漏風情況較嚴重。3號煤層為特低硫、低灰、高熱值的瘦煤。

　　201綜放面東為已封閉的井田邊界探巷，西為202準備工作面。工作面長126m，走向長553m。該工作面投產于2008年12月1日，截至2009年6月29日發現火情之時，工作面推進320m，距停采線尚有233m。

　　二、201綜放面火情及發展趨勢

　　2009年6月29日，監測201綜放面上隅角CO濃度為18PPm，瓦斯濃度為0.56%。至7月7日，CO濃度上升至35PPm，在9天內遞增17 PPm。但是未見煙霧和明火，說明采空區內遺煤處于氧化自燃階段，而未進入燃燒階段，必須采取有效措施進行處理。

　　三、發火原因及火源位置的判斷

　　1、發火原因

　　根據山西省煤炭工業綜合測試中心檢驗報告，3號煤層煤樣吸氧量為0.9447ml/g，自燃傾向性鑒定等級化為III類，屬不易自燃煤層。但是不易自燃煤層并不等于不自燃煤層，亦有自燃的可能性，因此判斷該處CO濃度升高，最有可能是開采之后采空區封閉不嚴，處于漏風狀態，201綜采面采空區遺煤自燃發火所致，是煤炭氧化自燃的結果。

　　2、火源位置的判斷

　�。�1）在202準備面回風順槽對應于201綜采面起沿采空區布置3個鉆孔（見附圖），孔徑56mm，孔間距30m。采用真空泵取氣樣進行化驗分析，分析結果表明，1、2、3號孔一氧化碳、乙烯、乙炔分別為0.003265%、0.002497%、0.001623%，完全可證實靠進風順槽的采空區內無火情。上列乙烷分析數值為煤體內所含的固有成分，不是氧化自燃的產生物。

　�。�2）從201綜放面靠近回風順槽上隅角起沿工作面并向進風順槽布置測點，分別測定了CO濃度，檢測結果列于表3。檢測結果表明，上隅角CO最高濃度為38ppm，第2架處18ppm，第5架處4 ppm，第12架處0PPm，從第12架直至第83架均為0PPm。測得CO的范圍僅為從上隅角起第12架止，其間距為18m。

　　由此可以得出如下結論：采空區進風順槽一側及中部均無火情，從上隅角起第12架止，CO濃度遞減幅度很快，因此斷定火源位于采空區回風順槽距采面數十米處。目前仍處于氧化自燃的初期階段，尚未進入急劇氧化自燃階段。

　　四、防滅火方案確定

　　根據本煤礦井下采空區遺煤氧化自燃情況，選擇具有更好的仰爆效果二氧化碳滅火技術措施。

　　防滅火設備選用ZR1000型二氧化碳發生器，它的額定產氣量為1000m3/h，純度為98%，可以連續制氣。

　　設備制氣用原材料有高濃度硫酸和碳酸氫氨，兩種原料在發生器內通過化學反應而產生二氧化碳氣體。硫酸選用工業用硫酸，其濃度要達到93%以上；碳酸氫氨選用農業用化肥，要選購白色粉末裝狀的。硫酸和碳酸氫氨兩種材料的配比應為1.0：1.6。

　　發生器內產氣壓力可達到0.5Mpa,靠產氣自身壓力并通過現有直徑為75mm的壓風管路將二氧化碳連續不斷地送入預先確定的區域內，以達到防滅火的目的。

　　壓風管路的末端位于上隅角以里5m,而疑似火源點距采面至少有幾十米或上百米，因此，通過壓風管路注入二氧化碳的全部或絕大多數不能波及到火區內，立即泄露于工作面并將通過回風順槽排走，因此當前暫時不可能獲得滅火效果。但是，隨著工作面的向前推移，惰氣釋放口距工作面越來越遠，注入的二氧化碳在采空區內波及的范圍將越來越擴大，勢必逐漸地進入緩慢態勢，進而使二氧化碳的滅火效果更為明顯。

　　五、滅火安全措施

　　綜放面上隅角CO最大濃度為35 PPm，且涌出范圍較小，僅在從回風順槽起沿工作面第12架之間涌出，其涌出范圍僅為12m。為此采取如下滅火安全措施：

　�。�1）確保工作面生產用風量。采用風量調節的方法，保證201綜放面所需風量，工作面生產用需要風量暫定為900m3/min。

　�。�2）用風障稀釋上隅角CO濃度。在工作面對應于上隅角的位置掛風障，讓風流進入上隅角內稀釋CO氣體，以利于降低CO濃度。

　�。�3）工作面實施正壓通風。在進風順槽距工作面100m處安設兩臺局部通風機，并通過風筒將新鮮風流送入工作面。與此同時，在風機以里適當位置設兩道增阻升壓風門，兩道門間距為5m，但要在門的下方對準膠帶機預留出煤口。另外，在回風順槽距工作面100m處安設兩道風窗，作為調節風量和升壓。

　　正壓通風用局部通風機共兩臺，其型號和額定風量分別為：FBDN05.6/2*11型風機，380m3/min；FBDN056.5/2*22型風機，550 m3/min。兩臺風機并聯運行，風量之和為930 m3/min，基本上能夠保證上產用所需風量。

　　采取上述措施后可實現工作面正壓通風，提高工作面的風壓，強制讓流經火區的漏風道風流反向，防止火災氣體流向工作面。

　　（4）二氧化碳防滅火。通過回風順槽壓風管路進行二氧化碳滅火，隨著工作面的推進，其滅火效果將會越來越好。

　�。�5）利用原回風順槽報廢巷排CO和CH4。在回風順槽距工作面十多米處起向原回風順槽（已報廢巷）開掘一條橫貫巷道，其長度約30m左右，將綜放面回風順槽與報廢巷貫通。其目的是：當綜采面推進到橫貫巷道以后，工作面上隅角內的大部分CO和CH4將順著橫貫和廢巷順槽流入總回風巷道里，其結果使工作面上隅角CO和CH4大幅度下降，礦工免受CO和CH4有害氣體的危害。

　　（6）實施阻化劑防火。阻化劑原料選用氯化鈉，其水溶液濃度取15%。阻化劑水溶液箱將安放在進風順槽或回風順槽的適當位置，通過與箱體連接的高壓膠管輸送阻化劑水溶液，最后由高壓槍經霧化噴射。阻化劑防火作業緊跟隨放頂煤工序，對放頂煤后的采空區跨落帶進行全發方位噴射，并對工作面進、回風側兩個端頭亦進行全方位重點噴霧。

　　（7）束管監測。為了實時跟蹤監測綜放面上隅角的CO濃度，從回風順槽入口起沿著該順槽至工作面上隅角鋪設束管。鋪設束管時，要求把束管放入在鋼管內，以達到保護束管的目的。

　　（8）防止地面漏風。3號煤層埋藏深度地表較淺，該煤層被開采后在其上部地表面將形成塌陷區，新鮮風流將通過該裂縫、裂隙帶進入井下采空區內，并起到采空區內遺煤的氧化自燃作用。為防止上述現象的出現，由礦防滅火負責組織巡回探查隊，對塌陷區地表進行每日巡回探查一次，當發現裂縫、裂隙帶就立即填堵填平，以防漏風。

　　六、結論

　　通過以上方法和措施，201綜放面不僅有效地控制了火災，順利推進了整個工作面，保證了煤礦正常的生產。本文作者通201綜放工作面的滅火，提出了治理礦井綜放工作面上隅角及采空區發生自燃發火比較經濟、實用的辦法，而且在火災治理中總結了很多值得推廣的經驗和技術，也為治理這類火災方法的改進提供了可靠的科學依據。

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