王村矿8126工作面瓦斯与火灾防治技术研究
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摘要：针对综采工作面上隅角瓦斯局部积聚，遇到意外摩擦产生火花，导致上隅角积聚瓦斯燃烧，为了防止事故继续扩大，通过采取两顺槽注水，临巷注罗克休封闭巷道，采空区上部地面打孔注液态二氧化碳，最后在两顺槽巷构筑土袋墙的立体综合防灭火措施，成功消除了事故，避免了事故进一步扩大。
关键词：综放工作面;上隅角;瓦斯燃烧;注水封闭;注液态二氧化碳;注罗克休
王村煤业延深井主采山西组4号层，煤层平均厚度2.8m，下距3-5号合并层层间距为30m，矿井工业储量17578.6万吨，可布面储量5000万吨，设计生产能力为120万t/a，服务年限58年，属于高瓦斯矿井。8126工作面顺槽长度为2413m，工作面长度为220m，煤层厚度平均为2.8m，一次采全高。该面因断层影响分两部分回采，第一部分可采长度706m，已采长度为680m，剩余26m停采;第二部分在距离辅运巷663m位置施工一外切眼，外切眼宽7m，高3.2m，现已施工完成。该工作面上覆1.5m为岩石层，其上有0.4-1.5m煤层。该层煤的自燃发火倾向性鉴定，原煤的吸氧量：0.50cm3/g，自燃倾向性等级为：Ⅱ级，自燃倾向性为：自燃，最短自燃发火期为88天。
1 上隅角瓦斯燃烧事故过程
8126工作面采用全负压通风方式，采用抽排风机配合风障治理瓦斯，工作面进风量为2320 m3/min，回风量为1952 m3/min，抽排风机型号为FBCD-NO.7.1-2*30kW，风筒直径1000mm，吸风量为383m3/min，出风量401m3/min，平行回风巷靠工作面处打“L”型风帐。
该面相邻8128工作面和8124工作面。8128工作面正在生产，采位超前8126工作面1051m，回采期间未发现一氧化碳气体和温度异常;8124工作面为备用面。
2015年4月9日21时08分，因更换抽排风机高压开关互感器而停止8126工作面抽排风机运转。21时23分工作面上隅角发生瓦斯燃烧，现场汇报，火是从抽排风筒冒出。事故现场烧坏上隅角向外伸縮风筒和风帐约20m;瓦斯探头掉在地上;距切顶线约7-8m处风筒落地，长度约4-5m，此位置有顶板冒落，长约2m，厚度0.4-0.5m，宽度约1m，方向是沿两钢带空隙，并有顶网烧焦痕迹。通过对8126工作面CH4：CO气体浓度监测监控数据突变的分析，再结合现场观测的情况，2015年4月9日21时08分至2015年4月10日凌晨8时，8126工作面上隅角间断性发生了五次瓦斯燃烧。
2 瓦斯燃烧事故原因分析
结合8126工作面日常管理状况，判定不是采空区自然着火。原因有：首先该工作面从未发现一氧化碳气体（除胶轮车在2126巷运行外），见一氧化碳传感器记录;其次该面采空区温度一直保持在20度左右;第三该面一次采全高，且古塘冒落7-8m高，头尾三角区覆盖较严;第四该煤层自然发火期88天，即便采空区头尾三角区有少量浮煤，由于开采速度快，也不会导致浮煤迅速氧化产生大量热量。
从事故现场结合8126工作面回风巷顶板压力现状分析，我们认为着火原因是5126巷超前支护内，锚杆螺丝口与钢带或垫片（或锚索与锁具内口）在顶板突然来压时摩擦产生火花，点燃钻孔内瓦斯，导致钻孔内瓦斯爆炸后再点燃顶板吊挂的抽排风筒内瓦斯。原因有：其一现场汇报火是从风筒冒出;其二局部风筒落地，并在此处有局部顶板冒落和顶网明显烧焦痕迹;其三超前支护顶板压力大，顶板下沉（0.3-0.5m），地鼓明显;其四锚杆和锚索穿过顶板上覆0.4-1.5m煤层，钻孔内容易积聚瓦斯。由于这个原因的发生，点燃了上隅角瓦斯，从而引燃了上隅角内遗弃的风筒或浮煤。这些着火的风筒或浮煤后来又不断点燃古塘内涌出的高浓度瓦斯。
3 采取治理措施
由于上隅角瓦斯局部积聚，随时可能导致瓦斯爆炸，为了防止事故继续扩大，立即启动应急措施全矿井井下人员全部撤出，将5126巷、2126巷两顺槽的风水管路停风、停水、电缆全部断开，然后开展一系列治理措施。
3.1 注水封闭工作面两顺槽
通过在进回风顺槽巷口断开静压水管进行注水封闭2126、5126巷。进风顺槽注水位置距辅运巷口106m，覆顶后灌水1600m3，回风顺槽注水位置距辅运巷口221m，覆顶后灌水1700m3，由于两顺槽注水位置都是巷道最低点，积水已覆巷道顶板，将工作面临时性封闭，有效减缓上隅角瓦斯燃烧事故进一步发展。
3.2 邻巷打孔注罗克休
从5124巷、2128巷分别向2126、5126两巷打孔注罗克休封闭巷道。在5124巷距辅运巷口300m施工5个钻孔，孔间距4m，孔深25m，共注罗克休686桶;在2128巷距辅运巷口400m施工5个钻孔，孔间距4m，孔深30m，共注罗克休314桶，罗克休膨胀后封闭工作面，再一次隔绝工作面与外面沟通，进一步减缓上隅角瓦斯燃烧事故进一步发展。
3.3 地面打孔注液态二氧化碳
在地面打钻孔向采空区注液态二氧化碳，结合地面勘察情况初步选定钻孔位置为：上隅角向采空（下转第105页）（上接第102页）区斜角19°，斜长105m，钻孔深度约530～550m，孔径211mm，共注液态二氧化碳200吨，将液态二氧化碳精准注到上隅角瓦斯燃烧处，直接破灭火源。
3.4 封闭工作面两顺槽
在头尾两巷分别施工土袋墙、砖墙封闭火灾区域。在2126巷及5126巷回风绕道口往里20m施工土袋墙，土袋墙底部7m，上部5m。土袋墙外面施工1m厚永久墙，墙上面留有启封风门，风门用砖碴严。
治理措施如上图所示。
4 治理效果
在瓦斯发生5次燃烧后，采空区已自燃的情况下随时可能发生瓦斯爆炸导致事故扩大，通过立即采用两顺槽注水，临巷注罗克休封闭巷道，采空区上部地面打孔注液态二氧化碳，最后在两顺槽巷构筑土袋墙的立体综合防灭火措施，在最短的时间内成功将瓦斯与火灾事故消除，避免了事故进一步扩大，有效减少伤亡和财产损失。
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