杏花礦南石門火區的治理

td="14302">

礦井火災是煤礦生產過程中的主要災害之一，按引火源分為內因和外因火災兩種，若治理方法不當，均會造成人員大量傷亡，財產巨大損失，凍結煤量使礦井接續緊張。本文03manbetx 了雞西礦業集團杏花礦西一南石門采區外因火災快速遠方封閉，短時間綜合治理，逐步通風啟封的成功經驗，為高瓦斯工作麵火災治理提供參考。

1 采區礦西一南石門采區，生產布局為1采2掘，為上山采區，兩翼走向長壁後退式回采。著火工作麵為23^#右二工作麵，采用高檔普采回采工藝。工作麵斜長210m，走向長330m，采用下行為U型通風，供風量為730m³/min,回風瓦斯濃度為0.4％，絕對瓦斯量為2.92 m³/min，屬高瓦斯工作麵，煤層無自然發火傾向。當工作麵推至上巷一落差為4.0m正斷層處，改用留巷回采。2002年6月19日19:35留巷推至46m時，上隅角石牆處發生瓦斯燃燒產生外因火災。

2 火區的治理

火區產生後，經公司、礦與救護隊勘查，工作麵回風巷CH₄濃度為0、CO濃度為120×10^-6,上巷石牆處CH₄濃度為0.18％，CO濃度為80×10^-6，采空區內有煙。經勘查03manbetx ，火源是卸壓挑頂眼終孔與冒落頂板自由麵<0.3m最小抵抗線，放炮產生明火引燃采空區高頂瓦斯，無法直接滅火，決定進行永久封閉。

2.1火區封閉方案的確定

關於火區封閉空間的確定，國內外專家爭議較大，但對於火區範圍較大或位置難以確定的，以遠方封閉火區最為可靠。其理論依據如下。

（1）采用遠方封閉有利於均壓滅火，縮短煤炭凍結時間。右二、右三為無煤柱連續回采，若近距離封閉工作麵，需新設2道防火牆，加固3處密閉改為防火牆，而遠方封閉隻需設3處防火牆而且有利於均壓滅火。

（2）從爆炸學角度03manbetx ，遠方封閉更為安全可靠。封閉後會造成風流逆轉，當瓦斯濃度高達到爆炸指數，遇火源必然產生爆炸，爆炸衝擊波直線傳播威力最大。若采用近距離封閉工作麵，所設5道設施將全部衝毀，二次封閉既危險又困難。實踐證明，遠方封閉爆炸後隻損壞Ⅱ^#號防火牆的風門。瓦斯爆炸時間推斷，對火區安全封閉尤為重要。瓦斯爆炸是複雜的化學反應過程，風流逆轉影響因素諸多也難計算，但用封閉後閉區內CH₄濃度達到爆炸時間計算，近距離封閉爆炸時間為12h，而遠距離封閉爆炸時間為50h，顯然遠方封閉更為安全可靠。實踐證明，遠方封閉爆炸時間為52h45min，此推斷較準確。

（3）按《煤礦安全01manbetx 》規定，近距離封閉火區指標未達到規定要求，2個掘進工作麵也不能生產。而遠方封閉有利於選擇頂板好、運輸便利的防火牆位置。

可見，采用圖1所示的遠方封閉更為可靠。



圖1 通風係統及火區封閉位置示意圖

2.2 火區的治理

（1）封閉火區和堵漏。封閉火區滅火的目的是，減少向火區漏風、斷氧。火區封閉後，首先采取堵漏措施。對3處防火牆多次進行噴漿，但在負壓作用下O₂仍在5％以上。

（2）第二步采取均壓滅火。首先將相距220m的南石門采區入回風巷間風道車場風門（圖1A點處）改至Ⅱ^#密閉上方（B處），該處實現入回風道均壓，在－90m左0探巷采用風機增壓實現Ⅰ^#、Ⅱ^#、Ⅲ^#密閉間均壓，采用此措施後10d，O₂濃度下降到5％。火區內CH₄、O₂濃度變化曲線見圖2。



　　圖2 火區內CH₄、O₂深度變化曲線圖

3 火區啟封

采取均壓滅火後，CO、C₂H₂、C₂H₄O₂等氣體的各項指標均達到《煤礦安全01manbetx 》的要求，並且已穩定1個月以上，初步確定火區已熄滅。根據遠方封閉火區狀況，鎖風探查路線長，決定采用逐步通風啟封的方法。啟封步驟及其觀測數據詳見表。

表1 啟封步驟及－90m探巷觀測數據

步驟

采取措施

供風量

/m³·min^-1

CH₄

/%

O₂/%

CO/%

間隔時間

/d

一步

打開Ⅰ^#、Ⅲ^#觀察孔

15

由26.6下降到20.6

由2.4

上升到

5.91

無

5

二步

打開Ⅰ^#、Ⅱ^#、Ⅲ^#觀察孔

30

11.4

12.28

無

7

三步

打開Ⅰ^#、Ⅱ^#密閉風門

1 200

1.43

19.45

[1] [2] 下一頁

td="14302">無

2

經采取如上步驟，由救護隊探查及觀測3d，火區已熄滅，啟封結束，進入恢複生產階段。

4 救災效果

（1）經過切實可行綜合治理，被凍結6個月零24d、30萬t優質煤的南石門采區得以恢複生產。

（2）雖然損壞通風設施14道，造成800m巷道冒頂，嚴重段達300m，但順利采完了1.5萬t優質煤，並回撤價值近700萬元的高檔普采設備。

5 結論

南石門采區火災成功治理關鍵是以下幾個方麵：

（1） 確定火災範圍及火源位置是火區治理方案的前提。①能夠直接滅火要盡快滅火，

滅火危險要快速封閉。②封閉前必須保持原有通風係統。③係統複雜的高瓦斯工作麵應采取遠方封閉最為可靠。④封閉前必須推斷爆炸時間，為封閉提供可靠安全保證。

（2）火區治理關鍵在於以下幾個方麵。①封閉前考慮均壓滅火。②減少向火區漏風。③合理準確測試火區的指標。

（3）選擇切實可靠的啟封方案。根據實際情況，經過綜合 03manbetx 可以采取鎖風啟封或逐步通風啟封火區的方法，封閉戰線長最可靠、最簡單的方法還是逐步通風啟封火區。

上一頁 [1] [2]