双顶煤矿煤层自然发火事故的预防与处理

双顶煤矿煤层自然发火事故的预防与处理

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双顶煤矿煤层自然发火事故的预防与处理双顶山矿业矿业股份有限公司是由原长春市属地方国有双顶煤矿经股份制改造而来的，该矿是自然发火较严重的矿井。自1990年建矿以来，自然发火事故频繁(1990-1999年累计发生自然发火事故48起)，造成损失煤量近100万t，严重影响正常的安全生产，给企业带来了巨大的经济损失，也使该矿井正常的生产经营难以维持。1999年以来该矿通过认真总结和吸取历次矿井自然发火的经验教训，理论联系实际因地制宜摸索出一套简单易行的处理回采工作面自然发火和矿井局部火灾的方法。成功地抑制了采空区和巷道局部自然发火，取得了良好的经济和社会效益，6a来该矿没有因火灾而影响安全生产的事故，安全生产形势每年都有1个稳步提高。

1矿井概况

双顶煤矿采用片盘斜井开拓，采用两主一副中央并列式抽出通风，矿井总回风量2400m3/min，属高瓦斯矿井。设计产量30万t，现投产1个采区，年产量30万t，所采煤层为中生代下统营城组，煤种属长烟煤，煤层属单一煤层，煤层厚度5一15m，煤层倾角400--60’左右，工作面采用水平分层单体ii钢放顶煤壁式采煤法，采2m放13m，煤层极易自然，自然发火期为1-V2个月，最短为15d，煤层爆炸指数为46%。

2易自然发火地点

(1)回采工作面采空区。由于工作面两端压差造成工作面采空区的漏风，厚煤层回采空区遗煤多，受多种因素的制约，有时推进度缓慢，造成采空区、上下两道浮煤氧化自然;由于煤层倾角较大，煤层易破碎，造成开采中上部采空区中灼热的遗煤进人新采空区迅速氧化而引起自燃。

(2)巷内部局部高冒和独头巷道。回采工作面上下顺槽在掘进过程中，遇煤质疏松、地质构造带挤压、地应力增大等有局部冒顶现象，但在处理冒顶时未及时采取有效充填和封堵措施，在空气扩散作用下微风串人，其浮煤体长期与氧气接触产生的热量不易扩散，导致局部升温发火。独头巷道扩散通风氧化温度不易扩散，积存浮煤缓慢氧化导致自燃。

(3)闭区正压密闭前自然发火。煤巷密闭由于封闭不严、掏槽深度不够，造成密闭四周漏风及煤层裂隙发育造成漏风等原因，导致正压密闭上、下部浮煤氧化或闭区浮煤自燃。

(4)巷道交叉点。巷道交叉点由于地压力大影响，煤巷四周松动圈范围扩大，裂隙增多由负压作用造成裂隙漏风浮煤氧化自燃。

3自然发火的预防和处理

3.1采空区及闭间灌浆堵漏防灭火

(1)灌浆防灭火是该矿经常使用的防灭火手段，它具有成本低、操作简单、效果显着的特点，通常采用采区上水平设简易搅拌灌浆站利用静压或注浆泵，通过管路辅到采区上下两道，对工作面开切眼、停采线进行预防性注浆防止自然发火。

(2)区段结束后对空区及时密闭，一般采用双道密闭，根据煤壁四周裂隙发育情况确定密闭间距为

1.5m，对密闭中间进行注浆以减少或杜绝漏风，防止自然发火。

3.2注胶防灭火

(1)对高冒难以处理的煤巷巷道，根据服务时间长短分别采用砌筑料石、砖、木板防火暄的方式对暄后冒区进行注浆或注胶体充填防止暄内浮煤氧化。

(2)对于采区上下顺槽煤巷的局部高冒已造成局部高温采取错施:一是打钻注水注浆来降温灭火;

二是采取注凝胶来防灭火。凝胶采用碳酸氢按和水玻璃溶液混合后生成，用注胶泵或泥浆泵将凝胶注人浮煤后一是吸收热量，降低煤体的温度;另一方面堵塞煤体间隙，覆盖在煤层上面，阻止空气的流动，使之

不再氧化达到防灭火的目的。凝胶的配置根据成胶质量及反应时间确定2种溶液的浓度，现场易掌握，结合实际选择如表适宜的凝胶配方。该方法操作简便，灵活机动，可同时起到防火和降温的作用，同传统的注浆防火措施比，具有水分流失慢，一旦流失可定期补充的特点，预防周期延长，几年来应用效果非常显着。