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厚煤层煤柱回收综放面自然发火防治 王宪付 李启明 孙平远 赫景民 （ 沈阳煤业集团公司 清水煤矿，辽宁沈阳110128） 摘要：厚煤层综采放顶煤工作面防火问题一直是制约沈北矿区采煤主工艺改革的瓶颈。沈阳煤业（集团）公司在清水煤矿-260水平煤柱回收面进行综采放顶煤试验，通过采取综合防火措施取得成功。文章介绍了在各个阶段，不同时期复杂地质条件下采取的有针对性的防火措施。 关键词：厚煤层 煤柱回收 综放面 自然发火防治 沈北矿区位于沈阳市北部，隶属于沈阳煤业集团公司，煤层为中厚煤层，煤质为老年褐煤，属低沼气矿区，相对瓦斯涌出量7-9m3/t，绝对瓦斯涌出量11-15 m3/min，煤尘具有强爆性，爆炸指数45%，煤层自然倾向为Ⅰ类极易自燃煤层，发火期1-3个月，最短24天。 综采放顶煤试验从上世纪80年开始代先后沈北矿区在蒲河矿和大桥矿试验，都以软岩压力大、顺槽及采空区防火问题没有解决将工作面封闭而宣告失败。20多年来采煤方法一直沿用木棚绞接顶梁、单体π钢放顶煤等落后回采工艺开采。这些回采工艺回收率低、顶煤不易放落、采空区容易出现“大院”积存高浓度瓦斯，造成采面回风流瓦斯时常超限，工人劳动强度大等诸多问题。特别是采空区“大院”受采动影响冒落时造成瓦斯瞬间异常涌出的问题难以解决，存在安全生产隐患。 针对上述诸多问题，集团公司决定2007年下半年在清水煤矿-260水平煤柱回收面进行综采放顶煤试验，对沈北矿区采煤主工艺改革进行尝试。该面从2007年10月开始掘进准备到2008年1月试生产，已于2008年9月安全回撤顺利封闭，共推进330米，平均月进36.7米，7月份工作面转角最慢月进19米，共采出煤炭46万吨。下面把矿井在该综采放顶煤试验面防火方面的做法进行简单介绍。 一、概况 1、矿井概况 清水矿位于沈北矿区东南部，井田处于沈北煤田含煤盆地边缘的扭转部位，受扭力作用，断裂构造比较复杂。该井田以断层为主，断层走向以北东向、北西向为主，东西向断层形成较早，被北东断层切割。该井田经统计有较大断层47条，其中落差大于30米的23条，落差在30—20米的7条，落差在20—10米的14条，落差在10—8米的3条。8米以下断层在生产中揭露控制。 矿井通风方式为中央边界抽出式，三条斜井入风，一条竖井回风，回风井安有2台BD-Ⅱ-8-№25型主通风机，矿井总入风量5400 m3/min。矿井具有完善的防火灌浆系统、束管监测系统、安全生产监测监控系统、防火注氮系统。煤质为老年褐煤，煤层自然发火期1-3个月，最短15天，为极易自燃煤层。矿井相对瓦斯涌出量7.49m3/t，绝对瓦斯涌出量11.93 m3/min，煤尘爆炸指数45%，具有强爆性。 2、工作面概况 -260水平煤柱回收综放试验采面地质构造复杂，停采线与切眼间发育有18条断层，顺槽走向长度360米，工作面长度90米，煤层倾角5度。在掘进过程中，运顺揭露和穿过旧巷12条，采空区1个，工作面揭露旧巷3条，回顺揭露和穿过旧巷11条，采空区1个，工作面开采过程中还需经过 18条旧巷，其中有1条220米长的巷道（原5号面固定运煤道）始终伴随，另外工作面还将转角及两顺过采空区（如图1）。 综采工作面采场平面图(图1) 工作面采用“U”型通风方式，配风量500-600 m3/min，运顺接有一条4吋注氮管路，一条4吋注浆（抽放）管路、及给排水管路；回顺接有一条8吋抽放管路，一条4吋注浆（注氮）管路及给排水管路和束管。该工作面采煤机选用MG-132/320DW，前部运输机为SGW-630/264ZH，后部运输机为SGW-630/264，液压支架为ZF4000/16/26，转载机为LPS-500，煤层厚度8-10米，采高2.5米。 二、防火措放 1、开采前及安装期间 1）掘进过程中防火措施 开采前掘进顺槽时采用锚网、架钢喷浆的支护方式，喷浆的目的主要是隔绝空气与煤体的接触，要求严密不漏风，降低煤炭氧化速度。对过旧巷地点每2米一排，每排3根，预埋2吋带法兰盘铁管2-3m长，管头固定在棚或锚网上，掘进面过20米后，对预埋铁管注瑞米充填料，注到上压2-3Mpa时在喷浆中可能有料挤出，这时用破布木楔堵漏。对掘进过采空区地点加密埋管数量，增加埋管深度。每个埋管挂牌编号管理，这样在棚梁帮顶喷浆上形成一层瑞米充填料层，尽可能隔断氧气与煤接触氧化，随后用风钻将2吋注充填料管透开，利用高压泥浆泵向充填料层上注白泥，进一步密实、充填煤炭裂隙。在过采空区处除采用过旧巷防火措施外，还要用150钻机向工作面回采侧打钻10-20米注水泥浆，加固旧采空区顶板，防止工作面开采推进时冒顶（见图2）。 过旧巷及采空区注