抚顺矿业集团有限责任公司老虎台矿 113003
摘要：阶段煤柱，是老虎台矿炮采水运“V”型采煤法时期留设的段间保护煤柱，随着煤炭储量的逐渐减少，近年来，老虎台矿回采回收阶段煤柱，由于阶段煤柱工作面在掘进、回采期间与很多原炮采区旧巷、旧采迹相遇，给防火工作带来很大困难，本文既是阶段煤柱工作面回采期间旧巷出现发火隐患及其治理方法
关键词：旧巷 防治措施
老虎台矿是一个百年的的老矿，位于抚顺煤田中部，主采煤层本层煤为单一特厚煤层，煤层平均厚度58m。采用综合机械化放顶煤采煤方法，煤层自然发火期1～3个月，最短13天，为容易自燃煤层。由于矿井服务时间已经长，目前进入三、四分层回采及回采原炮采区阶段煤柱。阶段煤柱工作面，在掘进机回采期间要揭露原炮采区旧巷或旧采迹。老虎台矿从-330m开始回收阶段煤柱，在回采期间，旧巷、旧采迹都进行了充填，防火工作很顺利，工作面采空区杜绝了冒烟发火事故。现回采的4601阶段煤柱工作面，在工作面揭露旧巷、过旧巷的过程中，采空区气体化验分析，火灾标志性气体经常超过临界值，形成自然发火隐患，给阶段煤柱回采的防火工作出了一道急需解决的课题。
4601阶段煤柱工作面位于老虎台井田东部，经距80229～80666m，开采标高在-458～-471m之间。工作面平均走向长度436m，南北宽107m～81m～106m（平均96m），煤层最大可采高度12m。工作面东邻老龙煤柱，西部为原502炮采已采区充填体，南部为五分层煤层及煤层底板凝灰岩，北部为煤层顶板油母页岩，上、下分别为原-460m501、-505m501炮采区充填体。工作面运输、回风均设在-430m水平（图1）。由于本工作面附近401、501、502炮采已采区较多，所以本区域旧巷较多。旧巷距4601工作面运输皮带道、专用回风道、回风顺槽、开切眼、尾巷10m范围内共有20条。
随着4601工作面的推进已经陆续经过了501#10平下、501#9道，在度过501#8平下旧巷时，工作面气样化验结果显示，自然发火标志性气体（CO）数值较高，超过临界值，并持续几天时间，存在自然发火隐患，给回采的安全工作带来威胁。
一、发火隐患分析
综合分析回采过程中的采空区气体分析变化趋势，工作面在回采至旧巷时，CO气体超过临界值，确定为旧巷及其松动圈内浮煤氧化形成高温，产生火灾标志性气体，由于501炮采结束时间很长，旧巷内情况不清，为防止回采揭开其它旧巷时，出现发火隐患，必须查明工作面过旧巷期间，煤炭氧化的原因，防止发生自然发火事故。
1、确定旧巷内是否曾为火区
老虎台矿炮采采用伪斜“V”型水运采煤方法，炮采区在掘进准备期间，在掘进时，遇冒顶时，一般都采用打绕道的方法继续掘进，人为留下发火隐患。从现场割煤、放煤的情况分析，旧巷内的充填物（页岩、河沙）、杂物（木棚、柈子梯铁硼、铁溜子、电缆）没有着火的痕迹，都在浮煤的
包裹中，煤炭破碎、松散，温热，未有干馏或高温的煤焦现象，揭开旧巷时，没有大量CO气体溢出；在架后放煤时，放出的煤炭比较干燥，温热，风流中没有CO气体及煤油味、火灾熄灭的气味。因此，旧巷内不是封闭的熄灭火区。
2、确定旧巷是否漏风
揭露的旧巷内，充填物及杂物基本处于压实状态，浮煤干燥，温热。掘进期间，掘进面遇旧巷前，分别施工探孔，都未有发火隐患。但形成通风系统后，由于旧巷位于工作面入、回顺间，两端有压差，有漏风供养的可能，使旧巷内浮煤氧化。因此，制定了释放SF6示踪气体的方案，进行验证。
在这些旧巷中，南北贯穿煤层时又要与工作面相交的旧巷是主要的检测、预防对象。通过筛选，回采过程中，工作面将揭露的旧巷（表1）。
结合4601工作面平剖面图及掘进过程中见旧巷位置，分别从4601运输顺槽和回风顺槽向旧巷施工钻孔，利用钻孔释放SF6示踪气体，既在入顺钻孔释放，回顺接收，验证旧巷是否漏风。
通过利用在4601运输顺槽钻孔释放SF6示踪气体，并在对应的4601回风顺槽底板钻孔及北帮钻孔进行接收，化验结果分析以上接收地点均发现SF6示踪气体，说明4601入风向回风侧存在漏风通道。
3、发火隐患的分析和确定
通过4601工作面割煤、放煤现场情况，及释放SF6示踪气体，可以确定工作面采空区CO气体超过临界值的原因。4601工作面回采前方煤体中的旧巷，由于完全压实，入、回顺之间存在通风压差，旧巷内缓慢进行漏风，使旧巷内浮煤及松动圈煤炭氧化，临近工作面时，受超前压力的影响，裂隙更加发育，供养更加充足，到工作面以后氧化加剧，形成发火隐患。
二、治理措施
4601工作面隐患，主要是工作面回采前方的旧巷，漏风供氧，缓慢氧化、温度积聚形成的。因此工作面前方的旧巷在被揭开前，必须采取针对性措施，防止工作面回采到旧巷及附近时，出现发火事故。
1、旧巷漏风及采空区充填封堵
（1）旧巷入风侧，在4601运输顺槽对应位置施工φ108mm套管进行河砂充填封堵。
（2）对上述所筛选的旧巷回风侧，在回风顺槽对应位置底板施工φ108mm套管进行河砂充填封堵。
（3）充填以后，运输和回风顺槽旧巷位置附近，利用注水孔、煤体注水孔进行高压注浆。进一步密实煤体，封堵漏风。
（4）工作面推进过旧巷期间，根据架前、架间和架后采气化验情况，利用检修班或停产期间临时施工φ108mm套管进行河砂充填封堵。
2、工作面两顺槽静压注水
（1）在运输顺槽南帮和回风顺槽北帮每间隔10m，特别是上述旧巷位置，施工煤体注水钻孔进行高压、静压注水防火，钻孔要尽钻机能力，钻孔单孔深度不小于25m，使工作面前方煤体充分湿润，消除氧化产生的高温。
（2）运输和回风顺槽两巷施工超前注水钻孔进行静压注水防火，防止两巷的温度进入采空区。
（3）工作面临近旧巷5m，在工作面施工钻孔，向旧巷内注水。
3、旧巷注氮气
（1）上述所筛选的旧巷入风侧施工注氮孔，进行注氮（图3）。
（2）每天对各旧巷注氮量及浓度进行测定，单孔注氮量不小于50m3/h。
4、采气化验分析及现场检查
（1）对上述所筛选的旧巷回风侧施工专门的采气孔，并挂牌管理。
（2）每天对上述旧巷采气孔进行采气化验分析，掌握旧巷内气体组分。
（3）每班利用CO便携检测报警仪对旧巷采气孔进行检查。
5、调整工作面风量、风压
（1）根据工作面生产情况和气压变化情况动态调整工作面供风量，尽量降低工作面通风压力和供风量，以减少旧巷及采空区漏风。
（2）加强端头放顶，放严、放实，开下缺口，减少入风隅角漏风及入回顺之间的压差。
三、措施检验
按照制定的措施，从501#7道开始，严格落实，重点进行封堵和注浆、注水、注氮，在回采揭开7道、6平下、5道、4平下旧巷时，在割煤揭开旧巷时，煤炭潮湿，没有温度，架后采空区采气分析，CO火灾标志性气体不超临界值，工作面消除了发火隐患。
作者简介：李松林，男，1974年出生，辽宁抚顺，通风工程师，本科，毕业于辽宁工程技术大学，现任老虎台矿通风副总工程师，1995年参加工作后，一直在一通三防一线从事生产、技术管理工作，工作中，不断总结一通三防工作经验，应用到现场解决隐患，多篇论文获奖。
论文作者:李松林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：工作面论文; 气体论文; 煤层论文; 钻孔论文; 采空区论文; 隐患论文; 采区论文; 《基层建设》2018年第22期论文;