屠贵彬
淮河能源控股集团煤业公司潘二矿，安徽淮南 232001
摘要：高瓦斯矿井综采工作面防治自然发火是确保煤矿安全生产的重要工作，潘二煤矿属于高瓦斯矿井，文章介绍了潘二煤矿某综采工作面的基本情况,并对可能自然发火因素进行了综合分析,有针对性地提出了防治自然发火的有效措施，保证了工作面顺利回采。
关键词：高瓦斯；防火；安全技术
工作面自然发火威胁到煤矿安全生产，特别是复杂工艺的情况，稍有疏忽，就可能引起重大事故。伴随采空区遗留浮煤,回采工作面漏风等因素致使煤层自燃发火频繁，严重制约着矿井安全生产，潘二矿矿在开采18427工作面中，采取有效的防灭火技术，确保安全高效开采。
1概况
潘二矿某工作面可采走向长590m，倾斜长234.6m，本面整体构造为单斜构造，工作面整体为仰采，煤层走向近北，倾角5～20°，平均倾角14°；工作面发育19条断层，可采范围内断层14条，断层附近裂隙、滑面发育、顶板破碎，断层最大落差5m；该面采用倾向长壁后退式综合机械化采煤，一次采全高，自然垮落法管理采空区顶板；7-1煤层自然发火期3-6个月，煤自燃倾向性等级为Ⅱ类，属自燃煤层。该综采工作面采用U型通风方式，工作面回采风量为2000 m3/min。
该工作面过断层回采速度慢、采空区丢遗煤，存在自然发火安全风险。另外受采动影响，存在临近采空区封闭墙破裂、瓦斯异常涌出风险。为此，必须采取科学合理的自然发火安全技术，才能确保安全顺利回采。
2 工作面发火问题的原因
煤氧化发热，加上硫、磷、硫化铁和一定的水分作用，更能促长其发热自燃，煤表面受氧化作用后便生氧化热，如果通风不良，这种热不易散逸，那么温度就会慢慢上升，氧化作用也就更加剧烈，如此反复进行，达到一定温度，煤就能自燃发火，即煤的氧化自燃。采煤工作面自自燃原因主要有：
2.1 采煤工作面回收率低
工作面初采时采用放顶煤开采方法，放顶后大量的浮煤和冒落的顶板岩石混在一起，这样就造成了采空区浮煤漂状的现象，自然风慢慢进去，这样为老空内煤层提供足够的氧气，加大了发生火灾的机率。
2.2 煤质松软且顶板裂隙发育
浮煤及再生顶板中空隙较多，风流方向经过回采工作面时便渗入这些空隙形成漏风通道，使煤的表面与空气中的氧气进行缓慢氧化，生成热量。而这部分热量又不易被风流带走，从而使热量积聚，煤温升高，当超过临界温度后，煤层氧化急剧加速，最后导致煤层自然发火。
3 综合防灭火安全技术
3.1加强防火预测预报
工作面上隅角（墙内外）、回风流、采空区（遗煤区架档）、小煤柱、邻近采空区、抽采支管等布置测点。上隅角墙内检测管不低于1m；停采收作期间采空区测点进入煤岩体内不少于0.3m。
数据采集严格按“四定”要求进行气样采集，即做到定点、定时、定人员、定要求。每小班检测束管内采空区气体，每天必须采集束管内采空区气样并用色谱仪分析。气相色谱仪分析要求：夜班人员4:00-5:00按规定检测、采集气样，12小时内用气相色谱仪分析出结果，并及时对数据进行分析采空区氧化情况。
每周用红外热成像仪对工作面及采空区温度进行检测，特殊时期加强检测次数。
测点检查CO超过24ppm，检查责任单位必须每天取样用气相色谱仪进行分析，原始数据监控工区至少保存半年；存在自然发火隐患的由通风区建立CO与O2、CO与CH4比值台账，进行分析。
3.2防灭火安全技术措施
对工作面上、下隅角采用“双抗”编织袋装煤矸进行充填或气囊充填，必须充填严实，减少向采空区漏风；加强工作面所有抽采管路内CO检查，发现抽采钻孔有自然发火隐患的，采取停抽注水措施；在下隅角内循环压茬预埋2趟注氮管路，压茬15m，巷修、挪移开关列车、破碎机时不得损坏管路，严禁改变注氮管路用途。通风一区动态巡视注氮管路，发现漏气联系采煤队处理；工作面回采期间采取随采随灌方法，通风一区加强灌浆管路、工作面巡查，发现漏浆及时汇报处理。
工作面不准存放汽油、煤油和变压器油，使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放在盖严的铁桶内，并由专人定期送地面处理，不准乱放乱扔。严禁将剩油、废油洒在巷道和硐室内。
加强电器设备管理，杜绝“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头，井下严禁使用延燃性电缆，禁止使用非阻燃皮带，皮带机的低速、满眼、堆煤保护等保护装置必须齐全可靠，托滚转动灵活，遗煤要清理干净，防止皮带摩擦着火。
3.3 防灭火应急安全技术措施
3.3.1 应急设备和材料
工作面配置1台ZDY-3200S型液压钻机或履带钻机及配套钻杆，确保随时可以投入使用。工作面配置1台注浆泵（可用隔膜泵），并配足高压胶管。一旦防火需要，及时铺设管路，迅速启动设备，进行注防火材料。工作面分别配置两台风动钻机和锚杆钻机，并配足配套钻杆、钻头。-530m井下消防材料库备用100根4分花管（2m长）、200根4分实管（2m长）、300个4分管箍、50个4分两通变头、200个4分带钻头花管（2m长），10套4寸排插及闸阀、100根4分观测杆（2m长）。
3.3.2 应急措施
注液态CO2。利用上下隅角预埋管路、防火钻孔向采空区注液态CO2。上、下顺槽或工作面向采空区冒落带施工防火钻孔，注黄泥浆或水、液态CO2、MEA-1，实行“劈头浇”。 使用罗克休或久米纳对上、下隅角及架档进行充填封堵（充填罗克休或久米纳措施另行编制）；同时对工作面增阻降风，减少采空区漏风，及时对隐患地点架后插管灌浆或注水。
3.4 防火信息汇报流程
工作面任何地点出现CO，必须立即向调度部门汇报，调度部门及时向相关部门和领导汇报。当CO浓度≥24ppm或高温点≥35℃的，必须立即向通风副总、通风矿长、总工程师、矿长汇报。
工作面风流中出现一氧化碳，浓度大于10PPm、持续时间2小时以上(因放炮原因的除外)或出现煤壁挂汗、煤焦油味、汽油味等发火预兆，以及工作面采空区、高冒处CO浓度达到50PPm，调度一所必须在当班内汇报集团公司调度室，发生自然发火事故时必须立即汇报。
4 结论
通过一系列防火措施的应用，工作面回风流及上隅角采空区内未检测出CO，且无煤壁挂汗、煤焦油味、汽油味等发火预兆。实践证实，该面的防灭火技术的应用有效、可靠，且达到了预期的效果。
参考文献：
[1] 张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.
[2] 杨朔;综采工作面收作期间自然发火防治[J];内蒙古煤炭经济;2018年14期