新鸣煤业1101首采面防灭火的施工实践

徐德华，万勇平

（乐平矿务局 新鸣煤业公司，江西 乐平 333300）

1 概述

江西新鸣煤业有限责任公司简称新鸣煤业，是由乐平矿务局控股的混合制企业。矿井于2008 年9 月开始建井，2013年初开始试生产。井田面积16.1km2，设计生产能力0.30 Mt／a，服务年限30 年。矿井采用立井开拓方式，开采单一B3煤层，该矿为瓦斯矿井，矿井通风方式为中央分列抽出式通风，煤层自燃倾向性为容易自燃煤层，煤层粉尘具有爆炸危险性。

该矿首个回采工作面1101采面，走向长180m，倾向长120m，开采煤层为B3煤层，煤层倾角10°～24°，煤层平均厚度2.1m，工作面可采储量为49kt。采用走向长壁后退式炮采采煤方法，顶板垮落方式为自然垮落，沿煤层底板进行回采，采高2.1m，循环进尺1m，工作面支护最大控顶距4m，最小控顶距3m，放顶步距1m。

2 采面防灭火

1101采面采用黄泥灌浆及注凝胶相结合的方法进行防灭火。在-390m 回风上山平巷风门附近建立防火注浆移动泵站，构筑注浆池2个，容积为1.5～2m3，沿工作面回风顺槽铺设1.5吋防火管到巷道尾端，每根长6m，每隔50m 分三通一个，两种注浆方法共用一套灌浆设备。注浆设备采用2NB 200／4-22 型矿用移动注浆泵，设备参数为：流量200L／min，压力4 MPa，输入转速为496r／min，传动功率为22kW。

2.1 采面黄泥灌浆

回采工作面采用埋管灌浆，进行随采随灌、随采随注。在工作面放顶前沿回风顺槽在采空区预先埋好注浆管，工作面推进到6m 时立即开始灌浆，随着工作面的推进，拆除尾端一节注浆管，工作面每推进6m 进行一次灌浆。

（1）灌浆参数规定。灌浆泥水比为1∶5，灌浆站的日用土量和日用水量，按采面一个循环日推进度1m 计算。用土量为18m3／d；用水量为8m3／d；灌浆量为26m3／d。灌浆每推进6 m 进行一次灌浆，灌浆站的每次灌浆量为156m3／次。

（2）灌浆材料要求。黄泥颗粒要小于2mm，而且细小颗粒（粘土≤0.005mm 占60%～70%，页岩≤0.077 mm占70%～75%）要占大部分；主要物理性指标：密度为2.4～2.8；塑性指数为9～11（亚粘土）；胶体混合物为25%～30%；含沙量为25%～30%，粒径为0.5～0.25mm 以下；容易脱水和具有一定的稳定性。

2.2 采面注凝胶

回采工作面利用铺设在回风顺槽内的防火管，在采面最近三通上接一根120m 长的软管，在工作面进行一个循环放顶后，对采空区进行人工喷洒凝胶，每完成一个循环后立即喷洒一次，随着工作面的推进，软管往后移动连接附近三通。

（1）凝胶材料。凝胶是由促凝剂硅酸盐（水玻璃）、碳酸氢铵和水组成的。凝胶配比的参数为水玻璃占8%、碳酸氢铵占4%、水占88%。

（2）凝胶用量。一个循环放顶后凝胶的喷洒量，即凝胶的喷洒厚度为2cm，日注凝胶量2.4m3／循环，其中水玻璃为0.2m3／循环，碳酸氢氨为0.1m3／循环，水为2.1m3／循环。

3 采面防灭火施工

为减少注（灌）浆对生产的影响，每天在工作面放顶后利用交接班时间人工喷洒凝胶，保证推进度1m 范围内所有采空区都喷洒到位，每一循环及时全面喷洒一次；当工作面推进达6m 时，开始黄泥灌浆，灌浆充分后拆除尾端的一节管路，当工作面再推进6m 时按循环进行灌浆，按规定组织施工。

1）施工前，组织防火相关工作人员到施工地点学习掌握现场情况，熟悉注浆工艺流程及注意事项。所需物料、设备到达施工地点后，靠巷帮堆放整齐，注浆泵要稳定好，不得影响运输、通风、行人。

2）施工人员到达工作地点后，必须先检查施工地点的顶帮支护情况，所有杂物及时清理，保证退路通畅。黄泥灌浆和注凝胶施工过程中，必须有跟班人员现场跟班指挥，作业时施工人员要佩戴手套，衣袖要扣紧，精神要集中。注浆前，高压软管与铁管连接要牢固，以防接头脱落伤人。

3）施工注浆前，要检查设备是否运行正常，先用清水检查管路是否通畅，确定通畅后方可使用。注胶点前后20 m 除注胶工作人员外，其他人员禁止在此逗留。工作面风量要控制在300～400 m3／min左右；开泵、停泵必须根据工作面注浆、注胶的安全来下达开泵、停泵指令，若有特殊情况发生（如卡机、堵管、溃浆等），立即停止运行。注胶结束后，必须用清水冲洗泵及管路，冲洗时间不小于10min。

4）采区开采结束时必须及时密闭采空区和废弃巷道，以免风流紊乱，并减少漏风。采面在回采过程中，必须尽量减少采空区残煤，尽量少留煤柱或不留煤柱，浮煤要及时清理干净，要加快工作面的推进度。沿运输顺槽要开挖水沟，延至排水沟，以便灌浆的泥水到运输顺槽后通过水沟排除，消除或减小对生产的影响。

5）灌浆时，要在运输顺槽的安全地点看管灌浆情况，若发生崩浆溃浆，必须立即电话通知泥浆泵司机停止注浆，同时工作面的人员要撤离到安全地点后，汇报调度室进行处理。

4 结语

新鸣煤业在首次试采的1101采面采用黄泥灌浆及注凝胶相结合的方法进行防灭火，严格黄泥灌浆、注凝胶材料的选取与配比要求，严格注浆施工要求，强化采面防灭火安全管理，在煤层自燃倾向性为容易自燃煤层的1101回采工作面安全试采1年多，安全采煤3万多吨，安全有效地预防了1101采面在回采过程的煤层自然发火，为矿井采面后续回采提供了安全可靠的煤层防灭火依据。