张纯如 夏新苗
【摘 要】本文通过对12013采煤工作面的发火原因分析，较全面的阐述了泛采空区的发火原因及防治措施和措施的实施规程；并简要的介绍了这些综合防灭火方法及其取得的效果。本文对综合机械化采煤工作面及类似工作面的防治煤炭自然发火具有很强的借鉴意义。
【关键词】防治 泛采空区 自燃发火 实践
1、概述
谢桥矿位于安徽颖上县境内，设计年产量400万吨，1997年投产，后经技术改造生产能力提升到700万吨；井田面积49km2，矿井通风系统为两翼对角式通风。
井田内含煤31层，13－1，8，4－2，1煤为主可采煤层，属自燃或易自燃煤层，自然发火期为3－6个月。局部地段如地质构造带附近及高冒点等处发火期仅20天左右；在13－1煤层开采过程中呈出现局部冒烟的事故，因此该矿防火任务十分繁重。
2、12013工作面概况
12013工作面为13－1煤层西一采区东翼零阶段，属提高上限回采；回风顺槽煤层地板标高为－391.8～401.8m,运输顺槽煤层顶板标高为－416～423.9m,西起西翼13－1采区轨道上山，东至F10断层，走向842m，倾斜长93.7m；平均煤厚4.38m；倾角平均13.5度；平均采高2.6m其南边界12113已回采完毕。12013与12113采空区之间及12113与12213采空区之间分别有4m煤柱隔开，在这两个煤柱内有小绞车窝及其他小硐室存在。（12013、12113、12213之间的关系见图1）
该工作面安装支架62架，割煤机截割深度为600mm。
该面原设计为综合放顶煤开采工作面，后因回风顺槽及进风顺槽巷道受压变形严重等原因，虽安装的是综合放顶煤开采支架，但未安装后部放煤刮板机，实际仍是普通机械化开采。该面于2004年12月开始回采。至目前沿走向剩余200m左右。
3、CO变化发展过程
如图2所示，该变化曲线是依据该面2月至4月份的数据（见下表）所绘制。该面回采初次放顶结束后，至2月23日上隅角CO 数值在24～60ppm之间，而支架之间2月6日前CO小于40ppm，2月7日出现一次为100ppm；而从2月21日CO开始大幅度的迅速的上升，3月3日达到顶峰280ppm；此后开始下降，3月6日至3月11日CO稳定在80ppm以下。3月12开始反弹至第二高峰160ppm，然后开始回落，3月25日为12ppm，而后又出现一次小幅反弹，至4月1日CO完全消失。整个过程中上隅角CO变化趋势与架间CO变化趋势大体一致。
4、防治自燃发火所采取的措施
4．1、在2月21日以前，采用传统埋管注黄泥浆，埋管为间歇迈步式压茬埋管，出口间距15～20m，当下一出口埋入采空区5～10m时，甩开前一出口相连的注浆管路；黄泥浆水土比为5：1。同时还采取加强观测措施，每天三班检测上隅角CO值,并每周普查架间CO值以及取样实验室化相关气体成分。
4．2、2月21日后采取了以下措施
4．2．1、在进风顺槽埋管注氮，注氮管管经为80mm，干管上每隔15m安设一个支管。注氮量为550m3/min,注氮浓度大于97％，支管进入5m后打开支管闸阀注氮。
4．2．2、减少工作面的供风量。将工作面的供风量由原来的1100m3/min降到800m3/min。通过减少工作面的供风量，从而减少采空区的漏风量，进而减少火消除采空区自燃必须的要素－氧气。
4．2．3、上、下隅角用抗静电、阻燃胶丝袋装煤矸等进行充填，并沿工作面的倾斜方向悬挂风障，尽可能的减少向采空区的漏风。
4．2．4、工作面的架间及后部刮板机道洒黄泥浆，充分湿润、包裹破碎的落煤，隔断与氧的接触，并对破碎的落煤进行降温。
4．2．5、打钻注浆。从回风顺槽向工作面中、上部的顶板打钻孔，通过钻孔向工作面的顶部及架后施注黄泥浆。钻孔的开孔及终孔位置，应根据工作面的条件来确定。
4．2．6、3月22日用新型防火材料对12013下部相邻的12113、12213采空区的封闭墙进行强化封闭堵漏（这些封闭墙在处理前漏风较严重），2月23日封闭完毕。
4．3、在工作面于3月27日至4月2日因主井换绳停采期间所采区取的措施
4．3．1、3月27日开始利用地面灌浆管路送黄泥浆至该面回风巷，然后在井下用专门的设备向灌浆管路中添加化学材料在采空区内形成复合胶体，以形成隔离带。阻止采空区深部的高温点或火点向外延伸或蔓延。但因技术掌握不够而不成功，浆液从工作面的下部流出，未形成胶体，也没能在采空区形成隔离带。
4．3．2、进一步减风。将工作面供给的风量
