针对白芨沟矿开采深度浅、地面漏风严重的实际情况,提出井下密闭喷浆堵漏、地表用黄土掩埋联合大流量注氮惰化火区的技术方案;为了进一步提高注氮灭火抑爆的效果,又提出根据气样分析结果对氧含量较高或有隐患的区域进行目标式注氮。截至2004年7月底,白芨沟矿利用制氮装置已经累计向采空区注氮1000多万 m3。经过大流量注氮和严密封闭,采空区的氧含量一直低于5%。长期的低氧含量使得2421-1火区一直处于惰化状态之中,氧化反应难以继续,有效地窒息了高温反应区,抑制了瓦斯爆炸。
救护队员在缩封过程中发现:顶板瓦斯巷、3#联络上山上口、2421运顺破坏严重,且巷道严重冒落,加之灾变后长期封闭,巷内温度高,给探察及维护工作带来了极大的困难,且通过向巷道顶帮洒水和水雾进行降温,也未取得明显效果。针对现状,课题组提出了氮气喷雾进行惰化降温大冒顶巷道技术。具体是救护队组织人员向1700回三川延接注氮管,每
1660中巷是2421-1综放面的主要进风和运输巷道,通过运三川、二川、一川与矿井的主要火区相连通。1660中巷是大规模瓦斯爆炸的爆源巷道,爆炸使得瓦斯抽放管路全部破坏,钻场中的高浓度瓦斯大量涌出。救灾初期对1660中巷实施了水淹,水淹彻底切断了2421综放工作面的进风,但给火区缩封及矿井恢复生产带来很大的难度。1660中巷的缩封是一项艰难的工作。课题组制定缩封技术方案:严格锁风,大流量注氮,加强监测,保持缩封区的惰化状态;利用巷道坡度,由高及低(1660中巷从南到北),分段限量排水,逐段缩封;运一川地表大流量注三相泡沫,惰化流入运一川的气体;利用瓦斯抽放管路保持巷内气体的单向流动,防止高浓度瓦斯涌入上部火区(技术方案见图10)[4]。

该方案成功地获得了实施,并形成如下技术特点:⑴ 采用木筏在水淹巷道中运输人和材料,利用巷道高差分段对各个横川逐一施工缩封密闭。⑵ 采用瓦斯抽放管路自然排放瓦斯并联合大流量注氮,促使运输横川内的气流单向流动,避免了高浓度瓦斯经过运输横川涌入高温异常区,防止了瓦斯爆炸事故的发生。⑶ 通过对运输横川的地面钻孔注三相泡沫,惰化运输横川的上部采空区,使得流入运输横川的气体处于惰化状态,为救护队施工运输横川的密闭创造了条件。
针对白芨沟矿火区范围大、燃烧时间长、采空区封闭相对严密而使采空区大量囤积CO的实际情况,提出特大型火区以氧含量和温度为主要指标来考察火区的状态。课题组提出用热敏电阻测量钻孔气温的技术,并进行了实施。实测结果表明:井下采空区内气体温度,最高温度为