李秀山
淮河能源集团煤业公司潘三煤矿，安徽淮南232096
摘要：火灾作为矿井主要的五大灾害之一，严重威胁矿工的生命安全和煤矿的安全生产。对于综采放顶煤工作面而言，工作面收作期间采空区的防火管理尤为重要。在现场排查和查阅有关资料进行分析，在传统防火技术的基础上，进行创新研究，多措并举，实现了自燃煤层工作面安全收作、封闭。
关键词：收作；综合防火；技术；应用
1前言
某矿A组煤为自燃煤层，自然发火期3～6个月，平均煤厚6.8m，跟顶回采，采高5m左右，采空区遗留大量底煤，再加上部分地段使用了化学材料加固采煤工作面顶板、煤壁，造成残留的化学材料蓄热低温氧化遗煤的隐患，导致传统治理发火手段无法满足现阶段防火需求。
1412A工作面为某矿A组煤厚煤层沿空回采工作面，因顶板问题导致部分时间段回采速度慢甚至处于停采阶段，给防火工作带来了较大压力，为确保工作面停采收作期间的防火安全，预防煤层出现自然发火隐患，经现场排查和查阅有关资料进行分析，在传统防火技术的基础上，进行创新研究，多措并举，实现了A组煤工作面安全收作、封闭。
2 防火技术创新
2.1 埋管创新
根据三带中“氧化带”具体范围，在轨、运顺防火钻场施工针对性防火钻孔；同时轨、运顺均利用风、水管路，加上浆（氮）管形成三趟管路交替迈步式埋进采空区，轨顺浆管分别控制到采空区以里30m、50m、80m，运顺氮管分别控制到采空区以里40m、70m、80m，运顺再增设一路埋入采空区60m的注液态CO2管路，对整个“氧化带”进行堕化全覆盖。
2.2 设点创新
工作面收作后，在上下隅角、架档设点检测的基础上，再从上隅角交叉预埋2m、10m的4分观测管、增设埋入采空区10m、30m、45m的三根束管，同时预埋一趟50m深的灌浆管路作为观测点（利用抽采系统进行取样分析），同时轨、运顺防火钻场内防火钻孔改造为观测孔，全方位监测采空区的防火指标，如图1所示。
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图1 全方位防火监测点布置图
2.3 制浆创新
根据MEA防火材料在使用中保持液体状态、不生成热量、吸热能力强、降温性能好、热振动小、灭火效率高的特性，经过反复试验、比对，地面制浆池中搭配20kgMEA/次，最终形成的浆液更能有效对煤体裂隙进行堵漏，隔断煤体与氧气的接触，降低煤体温度，抑制煤体氧化蓄热产生自然发火隐患风险。
2.4 堵漏创新
工作面停采后，除了每架架档内均采用装有煤矸的编织袋封堵严实外，工作面自联网上绳开始上隅角进行连续充填，同时整个面内架档及上下隅角均采用罗克休防火材料用罗克休对架档进行喷注堵漏，形成严密的“隔离带”。
2.5 “一管多用”
通过对顺槽内灌浆、注氮管改造，实现灌浆、注氮、注液态CO2系统能相互切换，提高防火手段灵活性，同时对风管和水管改造，同灌浆管一起交叉迈步式埋设至采空区氧化带内，加大灌浆覆盖面，提高防火能力和效果,如图2，图3所示。
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2.6 制度创新
2.6.1 超前谋划
摒弃以往只有工作面到断层前或即将收作才采取防火措施的被动思想，根据工作面推进度，排定月度作业计划，在揭露断层或工作面收作之前采取断层治理措施或收作期间预防发火措施，超前加固、治理、预防。
2.6.2 制定措施落实跟踪制度
制定防火措施落实及现场检测管控措施，分级管理，确保专项防火措施落实到现场并保证检测数据的真实性。在防火管理重点地点制定月度防火计划表和日防火计划落实表，并严格按计划逐项落实，同时要求分管副队长及防火班班长，每周必须对面内所有防火测点全面跟踪防火检查工检查一遍；通风防突科管理人员每周至少到收作面检查一次。对落实不力、执行不到位的严肃问责。
3 应用效果
某矿A组煤1412A工作面在停采、收作期间，严格落实综合防火措施，保证每天灌浆量不少于160m3，每天注氮量不少于2.4万m3，每周注液态CO2 2次，每次均不少于3罐（6吨）。
通过采取上述综合性防火技术措施，1412A工作面回采期间使棚停采7个月以及工作面收作期间，所有的防火观测点每天检测，对上隅角2m、10m的观测管以及轨顺1#防火观测孔每天取样进行色谱分析，均未测到C2H6、C2H4和CO等自然发火标志性气体。选取1412A轨顺上隅角袋内10m的观测管作为考察对象，连续对气样的防火指标进行分析， 1412A收作面自2018年11月份开始至2019年5月份，每旬选取一个O2浓度值、CO2浓度值、温度值和CO值作为对比。
从统计数据以及防火指标趋势可以看出，采空区内氧气浓度、温度显著下降，而且采空区从停采开始至正常回采期间，采空区从未出现CO，表明该技术很好地起到了降温减氧、抑制底煤氧化的作用，实现了A组煤工作面停采、收作期间的防火安全。
4 结论
4.1 安全效益显著
工作面在停采7个多月的超长时间内，通过创新防灭火措施的应用，采空区未出现防火隐患，为工作面顶板治理赢得了宝贵的时间，确保了该工作面最后300m的安全回采，产生了巨大的经济效益和社会效益；
4.2 目标精准
针对架后30～60m的“氧化带”范围内，通过预埋多趟措施管路，在两巷各施工1个防火钻场，实现了防火钻孔对采空区目标区域“长孔短孔全覆盖”，有效阻止采空区遗煤温度升高及氧化；
4.3 技术手段多元
在传统防火技术的基础上，通过防火预测预报、灌浆、注氮、注液态CO2及管理创新等，多手段、高精准的综合防灭火技术，实现了A组煤工作面停采以及收作期间的防火安全，同时为今后A组煤及其他厚煤层的防火管理提供了指导和思考方向。
参考文献
[1]郝宇,刘忠全.高瓦斯近距离煤层群易自燃工作面回撤防火关键技术研究[J].煤炭工程,2019,(11):74-79.
[2]文虎,胡伟,刘文永等.色连二矿12205工作面收作期间防火技术[J].煤矿安全,2017,48(04):75-78.