根據(jù)西安科技大學(xué)對(duì)11113工作面防火技術(shù)與裝備研究成果，安徽建筑工業(yè)學(xué)院對(duì)采空區(qū)“三帶”測(cè)定、通風(fēng)系統(tǒng)均壓、抽采平衡技術(shù)研究的成果和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工編制潘北礦11313工作面頂分層回采期間防治自然發(fā)火技術(shù)措施。
??????? 1. 概況
??????? 1.1 工作面概況
??????? 11313工作面位于礦井東一（A組煤）采區(qū)，工作面沿走向布置，設(shè)計(jì)可采走向長(zhǎng)780m，傾斜長(zhǎng)123m，上風(fēng)巷長(zhǎng)1125 m，下順槽長(zhǎng)1055m，可采儲(chǔ)量52.4萬(wàn)噸，工作面上風(fēng)巷標(biāo)高-413.8～-442.5m，下順槽標(biāo)高-455.8～-480.4m。工作面計(jì)劃回采時(shí)間2013年4月～2013年12月。
??????? 3煤面內(nèi)厚4.55～7.22m，平均5.77m，煤層比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于半亮-半暗型煤，硬度較小。3煤層上距4-1煤約70m，下距1煤層0.5～1.99m，平均1.28m。1煤厚2.52～4.35m，平均3.5m。根據(jù)11313工作面上下順槽實(shí)際揭露資料，發(fā)育斷層14條，其中落差大于3m的7條，小于3m的7條。
??????? 由于A組煤厚度較大，采用分層開(kāi)采方式，其中A組煤分兩層開(kāi)采，先采3煤頂分層，采高4.5m。。11313工作面A組煤自燃發(fā)火期3～6個(gè)月。
??????? 1.2 通風(fēng)系統(tǒng)
??????? 該面采用U型通風(fēng)方式，11313工作面頂分層回采期間預(yù)計(jì)配風(fēng)量為1080m3/min。
??????? 進(jìn)風(fēng)路線：
??????? ① 地面→副井→-490m東翼運(yùn)輸大巷→-490m東翼軌道石門(mén)、-490m東翼皮帶石門(mén)→-490m東翼A組煤皮帶巷→11313下順槽→11313工作面
??????? ② 地面→副井→-490m東翼運(yùn)輸大巷→-490m東翼軌道石門(mén)→11313下順槽進(jìn)料聯(lián)巷→11313下順槽→11313工作面
??????? 回風(fēng)路線：
??????? 11313工作面→11313上順槽→A組煤回風(fēng)上山→-490m東翼A組煤回風(fēng)巷→-480m東翼回風(fēng)石門(mén)→-490m東翼回風(fēng)大巷→風(fēng)井→地面；
??????? 1.3 防滅火系統(tǒng)
??????? （1）灌漿系統(tǒng)
??????? 地面設(shè)有泥漿攪拌站，總?cè)萘?44 m3，安設(shè)制漿能力13.6 m3/h的泥漿攪拌機(jī)3臺(tái)，泥漿用Φ168×12mm管路通過(guò)鉆孔向井下-490m東、西采區(qū)輸送。11313上風(fēng)巷布置一路2吋灌漿管路，約1070m。
??????? 灌漿管路敷設(shè)路線：地面灌漿站→灌漿鉆孔→-490m東翼回風(fēng)大巷→-480m東翼回風(fēng)石門(mén)→-490m東翼A組煤回風(fēng)巷→A組煤回風(fēng)上山→11313上順槽→11313工作面老塘。
??????? 灌漿參數(shù)選擇：
??????? 灌漿參數(shù)：灌漿材料選用粘性黃土，泥漿水土比5：1。
??????? 黃土量：Q=K×M×L×Ls×Kr
??????? 式中K-灌漿系數(shù)，取0.04；
???????????????? M-煤層開(kāi)采厚度，取4.0m；
???????????????? L-傾向長(zhǎng)度，取123m；
???????????????? Ls-工作面日推進(jìn)度，取3m；
???????????????? Kr-煤炭回收率，取93%；
??????? 則每天需漿量Q=0.04×4×123×3×0.93=54.9m3。
??????? （2）注氮系統(tǒng)
??????? 地面建有注氮車(chē)間，安裝KGZD-1000型制氮機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)制氮量為1000m3/h，產(chǎn)氮濃度不低于97%。干管（Φ194×12mm）由風(fēng)井井筒安裝，井下敷設(shè)Φ133×5mm無(wú)縫鋼管至-490m東、西翼采區(qū)。11313下順槽布置一路4吋注氮管路，約1060m。
??????? 注氮管路鋪設(shè)路線：地面制氮車(chē)間 →風(fēng)井→-490m東翼回風(fēng)大巷→-490m東翼膠帶機(jī)大巷→-490m東翼皮帶石門(mén)→東翼A組煤皮帶巷→11313下順槽→11313工作面老塘。
??????? 2. 回采期間防滅火技術(shù)措施
??????? 2.1 自然發(fā)火監(jiān)測(cè)
??????? 1）通風(fēng)隊(duì)在以下地點(diǎn)必須設(shè)點(diǎn)進(jìn)行防火檢查，并建立檢查臺(tái)賬：①工作面上隅角、回風(fēng)流、采空區(qū)（測(cè)點(diǎn)進(jìn)入采空區(qū)或煤巖體內(nèi)不少于300mm）每小班設(shè)點(diǎn)檢查1次；②斷層附近、架頂遺煤量大的支架間安設(shè)測(cè)點(diǎn)，支架間測(cè)點(diǎn)架頂、架尾每天檢查1次；工作面架檔每周全面檢查1次；若發(fā)現(xiàn)異常，增加架間檢查次數(shù)；③抽采管路每天檢查1次。
??????? 2）測(cè)氣員采用鑒定器、溫度計(jì)檢查工作面上述測(cè)點(diǎn)CO、溫度等參數(shù)，每周抽取氣樣分析1次。出現(xiàn)CO地點(diǎn)，每天必須取樣用氣相色譜儀分析。
??????? 3）工作面回風(fēng)流安置CO傳感器，安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)到回風(fēng)風(fēng)流中有CO時(shí)，必須立即匯報(bào)相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)。
??????? 4）使用紅外熱成像儀進(jìn)行巷道、工作面溫度異常點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
??????? 5）束管監(jiān)測(cè)
??????? 利用JSG-7型火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在工作面上隅角設(shè)置固定觀測(cè)點(diǎn)，自動(dòng)巡回采樣、分析。
??????? 2.2 初采期間防滅火技術(shù)措施
??????? 1）工作面初采期（工作面推進(jìn)0m-50m）每推進(jìn)10m，采煤隊(duì)負(fù)責(zé)在上、下隅角用“雙抗”編織袋裝煤（矸）各建一道隔離袋墻，厚度不小于2m，高度接頂，左右到煤幫及綜采支架，充填墻用黃泥抹實(shí)，確保密實(shí)不漏風(fēng)。
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??????? 圖2.4 采空區(qū)兩道沙袋充填示意圖
??????? 2）工作面初次來(lái)壓后，通過(guò)上隅角預(yù)埋的灌漿管路灌黃泥漿、下順槽預(yù)埋注氮管路至采空區(qū)注氮。
??????? 3）在工作面上、下順槽距切眼40～60m位置按扇形布置方式提前向采空區(qū)施工鉆孔，鉆孔終孔位置位于工作面煤層頂板以上3m。工作面初次來(lái)壓后使用ZHJ-10/1.8G礦用移動(dòng)式防滅火注漿裝置通過(guò)鉆孔向工作面上、下部壓注MCJ12或MEA-1高分子膠體各200m3，處理區(qū)域?yàn)楣ぷ髅嫔舷虏扛?0m范圍內(nèi)。如下圖所示：
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??????? 圖2.5切眼鉆孔位置布置示意圖
??????? 2.3 工作面正常回采期間防滅火技術(shù)措施
??????? 1）嚴(yán)格跟頂回采，合理調(diào)整支架起伏和控制采高，提高回采率，降低采空區(qū)浮煤量；保證月推進(jìn)速度在60m以上，降低采空區(qū)浮煤氧化時(shí)間。
??????? 2）正?；夭蓵r(shí)，采煤隊(duì)每次移架對(duì)架后進(jìn)行灑漿，通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)監(jiān)督。
??????? 3）當(dāng)支架間測(cè)點(diǎn)檢測(cè)有CO時(shí)，增加采取支架間灌漿鉆孔灌漿方法。利用Ф19mm高壓膠管將打入老塘方向的6分灌漿鐵管與敷設(shè)至工作面的2吋灌漿軟管合茬灌漿。架間鉆孔采取非連續(xù)灌漿方式，每次灌漿3～5分鐘，鉆孔孔口漏漿要立即停止灌漿，防止工作面大量跑漿。
??????? 4）工作面過(guò)斷層時(shí)，適當(dāng)加大架后灑漿量；視情況增加采用上隅角預(yù)埋2趟灌漿管路交替灌漿和下順槽預(yù)埋注氮管路向采空區(qū)注氮措施；過(guò)落差大于5m的斷層，提前在上順槽或下順槽施工鉆孔向采空區(qū)斷層遺煤區(qū)域壓注MCJ12或MEA-1高分子膠體（若架間具備鉆孔施工條件，可以適當(dāng)從架間向采空區(qū)施工部分鉆孔）。
??????? 5）工作面日推進(jìn)度小于2刀或存在自然發(fā)火隱患時(shí)，利用下順槽預(yù)埋注氮管連續(xù)向采空區(qū)注氮或CO2，壓注期間監(jiān)測(cè)工作面上隅角CO2、CH4濃度，確保不超限。通風(fēng)隊(duì)要經(jīng)常檢查注氮管路及閘閥情況，確保能對(duì)工作面后方老塘進(jìn)行不間斷的注氮防滅火，注氮時(shí)注入的氮?dú)鉂舛炔坏眯∮?7%。
??????? 6）工作面過(guò)斷層或異常區(qū)期間（正?；夭蓵r(shí)視采空區(qū)垮落情況）采煤隊(duì)對(duì)上、下三角用“雙抗”編織袋裝煤、矸充填嚴(yán)實(shí)，充填墻用黃泥抹實(shí)，確保密實(shí)不漏風(fēng)，充填的煤矸不予回收利用。每次移架后要對(duì)充填墻進(jìn)行加固處理。