易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术

摘 要：在煤矿开采中，易自然特厚煤层属于比较常见的一种类型，在煤矿开采作业中占据重要地位。在易自燃特厚煤层开采过程中，综放面采空区作业属于重要任务，而在实际作业过程中，为能够使其安全性得到较好保障，应当对相关技术手段进行合理应用，其中防灭火技术就是比较重要的一种。本文就易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术进行分析，以便使这一技术得以更好应用。

关键词：易自燃特厚煤层;综放面采空区;防灭火技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.094

在易自燃特厚煤层的开采过程中，综放面采空区作业属于十分重要的内容及组成部分，对于整个开发工作会产生重要影响。在实际作业过程中，火灾的发生不但会影响正常作业，并且对于工作人员的生命安全会产生严重威胁，因而避免火灾的发生十分重要。在综放面采空区作业中，相关工作人员应当对防灭火技术进行合理应用，以有效避免火灾发生，使其安全性能够得到更加理想的保障。

1 综放面采空区自然特点

对于综放面采空区，可将其看作有机物及无机物通过混杂而形成的一种煤岩体，表现出多孔性特点。在工作面开采完成之后，其顶板岩层会出现相继垮落情况，而采空区疏忽松散体，其中的空气渗流场、氧气浓度分布场以及温度场与煤物化过程会出现相互影响情况，表现出非稳态变化，导致采空区的自然发火过程比较复杂。对于特厚煤层而言，在实际开采中往往表现出以下特点：

第一，地质条件比较复杂，导致丢煤数量比较多，并且相对比较集中，这种情况的存在为采空区自燃的发生提升良好条件。第二，在倾角较大的特厚煤层的综放面开采过程中，其孔隙率比较大，并且漏风比较严重。同时，由于倾角比较大，顶板管理相对比较困难，煤体以及围岩会有大量裂隙出现，造成采空区充严比较困难，并且煤柱保留比较困难，漏风比较严重，这也很容易导致采空区自燃情况的发生。第三，开采条件比较复杂，在实际作业过程中工作面推进速度比较慢。在工作面不断推进情况下，采空区中的“三带”位置也会不断发生前移，并且随着氧化带宽度不断增加，其迁移速度也会逐渐降低，在氧化带内浮煤的遗留时间也会增长，因而也就会很容易出现自然情况。第四，采空区内部的自燃高温区域具有较大范围，并且比较隐蔽。在采空区内会有大量浮煤留存，在煤氧作用下热量会不断积聚，一旦有自燃情况出现，由于采空区内部有大量热能蓄存，导致周围煤体温度比较高，也就会导致火势蔓延，会造成严重的生命财产安全危害。因此，在综放面的采空区作业中应当对于防火灭火，以避免有严重危害产生，使采空区作业安全能够得到理想的保障[1]。

2 易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术的应用

2.1 采空区注氮防灭火技术的应用

在综放面采空区的防灭火工作中，注氮防灭火技术属于十分重要的一种，并且在实际应用中发挥着较重要的作用。对于注氮防灭火技术而言，其主要就是利用氮氣隔绝空气，从而使氧气与自燃源接触减少，实现防火及灭火。在实际操作过程中，应当依据采空区实际情况，对氮气用量及纯度进行合理选择，对于氮气出口压力进行合理设置，并且应当对注氮泵高的功率进行合理设置，合理控制额定工作电压，从而保证注氮泵能够正常工作及运行。选择下隅角进行注氮管路的埋设，从而进行注氮，促使采空区内氧气含量能够得以降低。在对注氮管理进行埋设过程中，应当选择在与运输进风槽相靠近的下帮侧进行铺设，在管路的出口位置应当设置木垛，在上方应当敷设铁丝网，对管路出口进行较好保护，以避免出现被破坏情况，在工作面中每间隔一段距离进行注氮管路的埋设。通过向采空区内进行氮气注射的方式，可使采空区内氧气浓度降低，使采空区内遗煤缺少氧气，在此基础上也就能够避免自燃情况，实现防灭火目的。

2.2 钻孔冲浆防灭火技术

对于有些综放面采空区而言，其地质条件比较复杂，遗煤量比较大，并且漏风比较严重，同时内部的高温区域范围比较大，比较隐蔽，这种类型的采空区，利用注氮防灭火技术，虽然具备均压，可使氧气浓度快速降低，且具备较广泛的覆盖范围，在解决上述问题方面能够发挥出较好作用。然而，由于氮气存在扩散作用，而且在采空区内部存在很多裂隙，导致采空区内氮气无法长时间封存，而钻孔冲浆方法的利用这一问题较好解决。钻孔冲浆法的作用主要就是降低温度及隔绝氧气，也就是通过浆体材料将煤体包裹，使煤体能够避免接触氧气，也就能够避免煤产生氧化作用，在长期防灭火方面可得到理想的效果，并且有利于长时间进行封存，具有比较理想的防灭火效果。在钻孔冲浆防灭火技术实际应用中，首要任务就是应当进行钻孔，在操纵过程对钻孔位置应合理控制，其终孔应当设置于煤层及煤层顶板之间交界位置，每个钻孔终孔之间，其距离应当控制在10m，在工作面正常生产不会受到影响的基础上，以粉煤灰定时定量向采空区内进行填充，通过对采空区的填充，可使才使采空区内空间得以减小，从而使采空区内部气体含量减少，使煤体与氧气接触的可能性有效降低，也就能够使防灭火得到更加理想的效果，使采空区生产作业的安全性能够得到更加理想的保障，为提高生产效益提供支持与保障[2-3]。

3 结语

在易自然特厚煤层开采作业过程中，综放面采空区作业属于十分重要的内容及任务，而在采空区自燃问题也是实际作业中比较常见的一个问题，对于开采作业的开展及工作人员安全均会产生十分重要的影响。在实际作业过程中，相关工作人员应当清楚充分认识采空区自燃的特点，在此基础上选择相关的防灭火技术预防采空区自然情况的出现，在此基础上也就能够使采空区自燃问题得以更好解决，保证采空区作业正常进行。

参考文献：

[1]时巨辉.大采高作业面采空区防灭火分析[J].能源与节能，2018

（10）：49-50+172.

[2]高探军.综放工作面回采期间采空区防灭火措施[J].冶金与材料，2018，38（05）：5-6.

[3]王惠风，陈殿赋.综放面采空区自燃防治技术研究及应用[J].煤炭工程，2016，48（S1）：63-65.

作者简介：徐曼（1987-），女，云南昆明人，硕士，助理安全工程师，研究方向：煤矿安全管理。