高浓度瓦斯火区的管理与安全启封 王家传 刘宏 安益智 （河南省煤层气 .docVIP

高浓度瓦斯火区的管理与安全启封 王家传 刘 宏 安益智 （河南省煤层气开发利用有限公司 河南 郑州 450000） 摘 要 采用系统均压和风窗-风机均压灭火等综合方法治理高浓度瓦斯的火区，采取局部通风锁口启封火区，安全可控排放火区高浓度瓦斯，在实践应用当中，取得很好效果，值得借签。 关键词 高浓度 火区 风窗-风机 均压 锁口 启封 煤层自燃进而导致火灾的发生，会造成人员伤亡、财产损失、煤炭资源消耗、工作面封闭甚至矿井停产关闭等严重后果。因自燃发火形成火区，特别是有瓦斯涌出地点，会形成高浓度瓦斯的火区。在火区管理和火区启封方面，采取快速封闭，均压灭火，锁口启封等系列技术手段和措施，经过实践探索和应用，达到安全可控，成效显著。 1、火区的形成 河南某矿原为地方个体小煤矿，后被国有煤炭企业整合。11021采面位于井田南翼。二1煤，煤层为12米以上特厚煤层。原矿技术管理水平较低，使采面布置在厚煤层中部，且采面倾角大，达30°左右。采面机巷上下各有13m煤厚，风巷上下各有6m以上煤厚。机巷里高外低。回采工艺为炮采单体柱不放顶煤。采面属高瓦斯区，瓦斯涌出量较大。采面开采尚未至停采线，但随着采面推进，采面倾角、俯角愈来愈大，无法正常回采。便提前停采，准备内错重新布置上分层采面。由于煤层为不易自燃，矿对防自然发火工作未足够重视。在2010年9月份停产后，一直未封闭。下隅角处上部有老巷，煤冒落形成高冒区，该高冒区与附近老巷相通，形成漏风通道。11月14日发现下隅角出现烟雾、明火。考虑到上部老巷情况不明，直接灭火有困难，矿决定对采面封闭形成密闭火区。（如图1 11021火区位置示意图）。封闭当班，火区内瓦斯迅速上升，很快形成高浓度瓦斯火区，CO浓度也迅速上升至1000ppm。矿立即全矿停产撤人。24小时火区瓦斯浓度达30%以上，一周内瓦斯浓度达60%以上。 图1 11021火区位置示意图 2、火区治理 2.1、加强火区封闭，隔绝漏风通道 由于采面距回风井近，通风线路短，采面密闭后，风、机巷压差大。加上机巷附近有不明老巷，漏风裂隙多，风、机巷防火墙漏风严重，造成风巷防火墙外口监测瓦斯浓度高达10%以上，CO浓度高达800ppm。为加强火区的密闭以隔绝漏风灭火，采取了以下措施：（1）在机巷防火墙以外加建密闭2道，隔绝11022机巷掘进工作面及附近的老巷；（2）风巷防火墙墙体加厚，采用两道600mm厚砖石中间加500mm厚黄土，并将黄土夯实；（3）由于机巷两道密闭中间为巷道最低处，采取对机巷密闭进行注水，以水封进风路。因所注的水会通过与机巷沟通的老巷流至下山，所以坚持每班定时定量注水。每一天定时定量注水20-40m3左右，以补充不断流失的水量；（4）风巷静压注水灭火。风巷上口防火墙位置较发火点高，注水可以直接灌灭煤层自燃发火；（5）对风、机巷防火墙以外的巷道裂隙进行处理，采用黄胶泥搀水泥对巷道帮顶全部糊抹充填。通过以上措施落实，在起到很好堵漏风作用，风巷防火墙外瓦斯浓度稳定1%以下。 2.2、均压灭火 2.2.1、调整通风系统均压灭火 由于密闭后，风、机巷压差大。经过分析，认为主要原因是采面外联通风巷机巷（图1所示A处）有两道风门，由于该处风门距离主井和风井都不远，且与火区密闭形成并联风路关系，其阻力作用于火区密闭，直接造成风、机巷密闭压差大。火区高浓度瓦斯、CO通过风巷密闭向外涌出。另外，因为此处风门经常行人过车，频繁开关，造成阻力变化，进而使风巷密闭出风忽大忽小，瓦斯和CO浓度都很难以控制。采取将该处风门移至机巷绕道处（图1所示B处）。系统调整后，风、机巷压差迅速降低，风巷密闭出风量以及瓦斯浓度均明显下降。风巷风流中正常瓦斯浓度由原来0.45-0.55%降低至0.2-0.3%。 2.2.2、风窗-风机增压调节均压灭火 根据均压灭火方法，为了进一步降低风、机巷防火墙内外压差，减小系统风压、火区气压对于火区影响，决定采用风窗-风机增压调节均压灭火方法：使两调压装置中间风路上风流压能增加，用以抵消系统风压或者火区气压能量，减少火区向外漏风或释放有毒有害气体。（如图2 风窗-风机增压调节均压示意图） 在11021风巷防火墙外5米处，构筑调节木板门，引入风筒，利用2×11Kw对选局部通风机供风。防火墙安装∪型压差计测量防火墙内外压差。通过调节木板门调节窗大小，保持防火墙内部外部压力平衡。 调节木板门 风巷防火墙 测压计 5m 图2 风窗-风机增压调节均压示意图 2.3、加强检查、检