耿村煤矿二_3-13160工作面采空区防灭火技术

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（ 第 43 卷第 10 期）
技术·创新
2 煤炭自燃机理的研究现状
煤在没有外界推动力的情况下为什么会在自然 的状态下燃烧，对于这个问题，国内外煤矿科技工作 者从 17 世纪就开始了探索，得出的结论是： 煤炭自 燃过程实际上是煤炭同 O2 不断相互作用、其结构从 复杂到简 单 逐 渐 降 解 的 过 程［4］。 但 是 煤 炭 自 然 发 火的初动力是什么？ 也就是说，煤炭自然发火的初 始温度的启动是怎样起源的？ 对此，众说纷纭，其中 主要有［5］： ①黄铁矿作用学说； ②细菌作用学说； ③ 酚基导因学说； ④煤氧复合导因学说。煤氧复合导 因学说是目前比较为人们所认可的煤炭自燃学说。 尽管不同学者对它有不同的解释，但是都把煤自燃 的原因归于煤有吸氧的能力和与此相联系的放热作 用。不同学者从不同角度对这一过程进行了研究。
YAN Liu － qiang，PAN Feng （ Gas Research Institute of Technology Center，Henan Dayou Energy Co． ，Ltd． ，Yima 472300，China） Abstract： Through the analysis of easily spontaneous combustion reasons at gob of the fully mechanized caving face in Gengcun mine No． Ⅱ3 seam． The paper gets the CO emission laws of fully mechanized caving face，constructs the fire extinguishing and prevention technology system，and determines that the critical value of index gas CO concentration is 100 ppm in gob of the fully mechanized caving face，which ensures safety advance of working face and provides reference to the similar mine． Key words： spontaneous combustion； single special thick seam； fully － mechanized caving face； fire prevention and extinguishing
先后 7 次发生煤层自燃［3］，在后来的生产过程中，尤 其后期开采的二3 煤层较厚，采用综采放顶煤工艺， 致使采空区内遗煤增多，导致多次出现高温点，严重 影响煤矿的安全生产。 1． 2 工作面概况
二3 － 13160 工作面位于矿井东三采区西翼，二3 煤轨道下山和胶带下山西侧，该面上巷距已回采的 二3 － 13140 工作面下巷 8 m，西部、南部均为未开采 区。该工作面采用走向长臂式布置，走向长 745 m， 倾斜长 206 m，煤层倾角 9° ～ 11°，平均煤厚为 13． 5 m。工作面采用了以高位抽采巷和低位钻场高位抽 采钻孔抽采为主，以抽采尾巷和上隅角插埋管为辅 的瓦斯综 合 治 理 新 模 式，工 作 面 采 用 ZF8600 /18 / 35D 型放顶煤液压支架 （ 头尾 为 ZFG9600 /2． 5 /3． 5D 型） 支护，共 139 架。按照“采煤机割煤→移架 →跑空机→放顶煤→推前刮板输送机→拉后刮板输 送机→采煤机割煤”的顺序割煤，采用“两刀一放” 自下而上隔 1 架放 1 架多轮循环顺序的放煤工艺流 程。该工作面煤质具有自然发火倾向，自然发火期 为 1 个月，最短仅为 7 d。
关键词： 自然发火； 单一特厚煤层； 综放工作面； 防灭火
中图分类号： TD75 + 2． 2
文献标志码： B
文章编号： 1003 － 496X（ 2012） 10 － 0071 － 03
Fire Prevention and Extinguishing Technology at Gob of Ⅱ3 － 13160 Working Face in Gengcun Coal Mine
1 矿井及工作面概况
1． 1 矿井概况 义马煤田是全国最严重的煤层自然发火区域之
一，耿村煤矿是该煤田上典型自然发火矿井，最短发 火期为 7 d。该矿始建于 1975 年，1982பைடு நூலகம்年 正 式 投 产，原设计生产能力为 120 万 t / a，1988 年进行改扩 建，1992 年投产后，生产能力为 240 万 t / a，2008 年 矿井核定生产能力为 400 万 t / a。矿井在建井期间
矿井火灾是煤矿的重大自然灾害之一，煤自燃 造成的火灾占煤矿火灾总数的 96． 5% 左右［1］。随 着厚煤层和特厚煤层高产高效放顶煤开采技术的推 广应用以来，煤自燃经常发生在人们难以进入的采 空区或煤柱内，要想准确找到火源并非易事，且难以 扑灭，有时可以持续数月、数年，更有甚者持续几十 年至上百年，长期威胁着矿井的安全生产［2］。据统 计，自燃火灾 60% 发生在采空区。火灾的发生与发 展不仅影响安全生产和周围环境，而且极易引起瓦 斯、煤尘爆炸。因此，研究易自燃单一特厚煤层综放 工作面采空区防灭火技术具有重要的现实意义。
技术·创新
（ 2012 － 10）
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耿村煤矿二3 － 13160 工作面采空区 防灭火技术
闫刘强，潘 峰
（ 河南大有能源股份有限公司 技术中心瓦斯研究所，河南 义马 472300）
摘 要： 通过对耿村煤矿开采的二3 煤层综放工作面采空区容易自然发火的原因分析，得出了综 放工作面 CO 涌出规律，构建了防灭火技术体系，确定了综放工作面采空区自然发火的标志性气 体 CO 浓度临界值为 100 × 10 － 6 ，保证了工作面的安全推进，对类似矿井具有借鉴作用。