新型滅火劑在治理複燃火區的應用
1 礦井概況
雞西礦業集團二道河子煤礦於1958年投產，設計能力78萬t/a，經礦井改造，1981年核定能力為110萬t/a。立井從1995年進入二水平生產，現有3個采煤隊，10個掘進隊。礦井采用滋合式通風，其中三水平南風井主要通風機為2K56-30軸流風機2台（1台備用），總排風量8 066m3min,負壓為2 740Pa，等級孔為2.8m2,有效風量率為88％；礦井屬高瓦斯礦井，相對瓦斯湧量24.38 m3t,絕對瓦斯湧出量為29.23 m3min,CO2相對湧出量6.77 m3t,絕對湧出量8.12 m3min,煤塵爆炸指數33％～35％，全礦共有4個可采煤層，年生產能力100萬t。
2 火區治理情況
此火區是1997年7月18日燃燒的火區。1997年7月18日二道河子煤礦三水平三區3#風道因電纜失爆引起火災，火區位置在－360m～220m之間，過火巷道總長度800 m。1998年發展到1 100m，經1998年到1999年對火區投入資金2 587萬元的綜合治理，（後因資金緊張，停止治理），砌密閉26道，注水5 600 m3，注土沙膨脹水泥3 600 m3，使火區得到了有效控製，火區內CO、溫度逐漸降低，2 #密閉溫度46℃，CO為0，8#密閉溫度30℃，CO濃度為80×10-6。此參數已穩定2.5a，故確定火勢已控製住，沒有漫延發展趨勢，詳見圖1。
圖1 3#火區局部平麵圖
3 火區複燃狀況
由於火區下部3#煤柱2001年開采造成采動影響，使封閉火區的3#密閉在礦壓作用下遭到損壞產生漏風，部分封閉火區密閉由於礦壓作用產生變形及周圍采後冒落不能進入人員進行檢查修補，造成火區複燃。在2002年7月20日6:30，南風井主要通風機司機發現風塔排風處出現黃煙，後經全麵檢查，確定為原封閉的3#風道火區複燃起火，黃煙進入總排風井。經檢測：火區與南風井連接口處溫度70℃，CO濃度3 600×10-6，巷內溫度300℃以上，火焰漫延到連接口處。
4 複燃火區治理
（1）向火區注水。經4d連續向火區注水120 m3/h，火區火勢漫延得到控製，但因向火區所注水經火區後方密閉全部滲漏，使火區未能全部熄滅，火區與南風井聯結處溫度在100℃以上，CO居高不降，人員無法靠近，使巷道無法封堵。
（2）向火區注CO2。①由地麵南風井管路向火區注液體CO2共5t，轉變氣體28 00m3，因塑料管路耐不了－80℃的低溫，致使管路中途凍裂CO2泄漏而無法注入火區。②在井下三水平向火區注化肥、硫酸中和反應出CO2
（3）火區注泥漿。由地麵南風井管路向火區注泥漿，連續20d注入黃泥、白泥200t，由於所注泥漿經火區後方密閉部分滲漏，因而沒有改變火區狀況。
（4）火區注滅火劑。選用徐州意創化工科技有限公司生的MEA係列防滅火劑，由地麵用管路向南風井火區巷口壓注，其用意是將南風井火區巷口至火區裏部70m巷道（原治理封閉火區時70m處砌築一道密閉）用滅火劑充填滿達到滅火目的，最次也能在火區巷道基處部位充填滿封堵巷道達到滅火目的。實際2d注滅火劑（1t）200 m3，水和滅火劑的比例為：1:0.06~0.13。13d注粘稠劑封堵劑（2t）加粉煤灰200 m3，粉煤灰、水和粘稠劑比例為：1:1~0.51:0.04~0.12。共計充填700 m3（火區巷道斷麵7 m2）。最後一直壓注封堵劑堆積至火區巷道棚梁位置，救護隊員將南風井與火區巷聯結處用料石水泥沙子將火區巷道砌築封堵完畢。
（5）火區封堵。火區複燃巷道充填封堵初戰告捷後，新的問題緊接出現，9月13日火區內餘存的CO及高溫，又沿原封密的3#材料道串向三采區2#總排風道，2#總排風道CO濃度520×10-6,溫度達到33℃，瓦斯0.8％，因而，火區治理又延續到封閉外圍采區巷道。隨即我們將殘采三區提前報廢，利用2個月時間將三區全麵回撤，並將外圍巷道砌築16道密閉，10月31日實現對複燃火區徹底封閉（見圖2）。
圖2 二礦三水平3#及三區封閉工程平麵圖
5 複燃火區的治理效果
5.1火區全封閉各種參數的檢測
火區全封閉後，各參數見表1～表3。
表1 南風井火區口封閉後
地 點
CO/×10-6
CH4/%
溫度/C
南風井火區口（孔內）
3 000
300
8#回風口
180
0.3
35
三區總排
520
0.8
32
表2 三區全封閉後
地 點
CO/×10-6
CH4/%
溫度/C
南風井火區口（孔內）
2 000
100
8#回風口
80
1.5
35
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td="14295">三區總排（孔內）1 600
1.5
34
表3三區全封閉10d後至今
地 點
CO/×10-6
CH4/%
溫度/C
南風井火區口（孔內）
2 000
100
8#回風口
80
1.5
35
三區總排（孔內）
無
1.5
34
5.2 滅火劑的使用效果
徐州意創 科技有限公司生產的MEA係列防滅火劑，具有高吸水，高保水功能，吸水後成為高聚物膠體，耐高溫，堆積性強，粘稠劑配粉煤灰能在極短時間內水化、泥漿化，從而保水性能提高，粘性增大，流動性、滲透性提高，便於與粉煤灰配合，在管路中輸送不掛壁，不堵管。此項治理火區技術工藝簡單，施工方便，應用範圍廣泛，便於在 煤礦治理火區中推廣使用。
5.3滅火劑應用範圍的拓寬
MEA-1滅火劑規定使用比例為6％，我們試驗使用中達到13％，效果好，堆積性強，而且不堵輸送管路。同時把規定中打鑽滲透裂隙滅火原理拓寬到充填巷道的範圍。
（王永剛 房慶）
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