大采高综采工作面综合防灭火技术应用探讨

马兴国

（冀中能源张家口矿业集团有限公司，河北 张家口 075300）

1 引言

伴随着我国综合实力的不断提升，煤矿开采领域作为国家发展壮大的重要支柱之一，受到国家与社会各界愈发广泛的关注，但就我国煤矿企业整体发展情况来讲，经常出现由火灾引发的、程度不一的安全事故，不仅严重威胁到施工人员的生命财产安全，对煤矿企业自身发展也非常不利。自燃火灾作为矿井五大灾害之一，一旦发生极易导致矿井煤炭资源与生产设备遭到破坏，进一步造成工作面与矿井停产的严重后果，甚至引起瓦斯与煤尘爆炸等恶劣事故，严重影响社会正常运行与企业健康发展。由此可见，为尽可能降低安全事故出现的频率，积极探索大采高综采工作面综合防灭火技术的应用方法已是迫在眉睫。

2 工作面综合防灭火技术体系

为推动工作面防灭火措施作用的全面发挥，相关人员可以结合实际情况，合理应用大采高综采工作面综合防灭火技术，系统以自燃发火预测预报技术、预防性注氮、注浆以及注二氧化碳技术为主，在确保其技术应用科学性与有效性的基础上，以工作面的各个生产状态，也就是连续性与间断性回采、暂时停产以及临时封闭这四种状态，在对各项防灭火技术参数适当优化的基础上，使各项技术的时效性、实用性以及可操作性得到保障[1]。

3 大采高综采工作面应用综合防灭火技术的策略

3.1 自燃发火预测预报技术

结合矿井火灾束管监测系统、煤矿安全监控系统以及人工检测，创建出自燃发火预测预报技术，经实践证明，其对于大采高综采工作面的正常施工非常有利。

3.1.1 束管监测系统

上述由束管监测系统、煤矿安全监控系统以及人工检测构成的自燃发火预测预报技术，对于大采高综采工作面的正常施工意义重大，其中束管监测系统作为其重要组成部分，主要通过对束管的有效运用，把采空区气体持续不断地传送至井上气相色谱仪，再由其进行自动分析，在线监测CO、CO2以及C2H6、C3H8等多种气体，并保证准确性。

而对于工作面测点布置工作来讲，需注重束管监测系统的采样器，于工作面两巷道以50m的间距完成布置，采样器保持在采空区范围大致150m的位置，也就是切眼支架的尾部，两巷道采空区内的采样点都要保持好，具体情况如图1所示。等到最远测点也处于采空区内大致150m范围之内后，观测工作就可以结束了，此时相关人员需及时向前推进，保持50m左右的间隔再布置测点，如此循环完成这一阶段的工作[2]。

图1 工作面采空区束管测点布置

3.1.2 安全监控系统

在进行回采施工的时候，相关人员需注重将CO温度传感器安装于工作面风流、回风巷以及上隅角，对工作面回风流中的CO浓度进行有效监测，以便及时发现CO浓度异常的情况，与束管监测数据相结合来完成联合分析，对采空区自燃发火情况进行判断。

3.2 针对遗煤氧化进行抑制的技术

3.2.1 合理采取超前措施

相关人员应将防灭火与瓦斯治理的关系充分考虑，通过各种有效措施使其平衡，使工作面需求得到满足的情况下，把风速调到最小，且需使瓦斯不超限得到保证，结合实际情况对工作面配风量进行合理调整，通常情况下，在采煤过程中风量最好能处于每分钟1500m3的状态，暂时停产期间需控制风量大致在800m3左右。

3.2.2 发挥日常措施的重要作用

首先，在进行工作面回采施工的时候，相关人员必须要对顶、底煤留设严格控制，支架间的落煤也必须要得到及时清理，进一步使采空区遗煤减少。其次，相关人员需要通过对检修时间的合理调整，完成对工作面上、下隅角的全面封堵，也就是顶部与帮部空隙需要采取黄泥抹面。最后，采空区后部风阻需适当增大，从而推动采空区漏风问题的减少，避免出现采空区浮煤自燃的现象，减少采空区涌出有害气体。在回采的过程中，采空区还有另一个重点漏风通道，就是高抽巷，采取控制抽放负压可以有效解决这一问题[3]。

3.3 预防性注氮技术

以工作面2000t的日产煤量限制为根据，按采空区体积的三倍来对注入氮气体积进行计算，与此同时，依照地面注氮系统注氮量来计算，可以将向采空区注氮时长设置为八小时，但在注氮工作实际进行时，相关人员则需结合实际推进情况，来确定最适合的注氮量与时长。

3.4 预防性注浆技术

根据相关法规标准中所提出的要求来看，相关人员需及时确定工作面日常防灭火的实际需求。在实际实施注浆技术的过程中，可以每推进40m的距离，便对采空区进行一次注浆，泥浆土水比例尽可能维持在1：4，注浆量正常情况下每次不能超过600m3，与此同时，结合煤层起伏变化与实际氧化情况，还可以临时安排注浆，可以将巷道坡度平缓区域作为注浆地点。另外，为使注浆后堵管的问题得到有效规避，在注浆工作后应用清水对注浆管路进行全面冲洗，使管路的畅通完好得到保障[4]。

4 结语

总而言之，由于煤矿开采的特殊性，在实际开采的过程中，开采安全也难以得到保障，为使煤矿开采领域能够在新时代的大背景下稳步前进，并为其创造更大的发展空间，明确大采高综采工作面综合防灭火技术的应用措施是非常有必要的[5]。通常情况下，大采高综采工作面综合防灭火技术中主要包括自燃发火预测预报、预防性注浆与注氮、阻化剂喷洒以及裂隙带钻孔注水等，构成的自燃煤层综合防灭火技术体系，能够为煤矿企业健康发展起到不可代替的关键作用，一方面使工作面安全生产得到保障，另一方面也为煤矿日后的防灭火工作提供经验。