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[摘 要]煤矿井下在掘进过程中遇到断层等地质构造带或巷道沿底板托顶煤施工或石门穿煤时往往难免形成高冒区，高冒区周围的浮煤在巷道风流的作用下，缓慢地氧化生热，形成自燃发火事故。通过隔断风流，阻止风流通过高冒区，防止煤炭氧化自燃，为煤矿高冒区防自燃发火提供技术经验，且为煤矿安全生产创造了良好的经济效益。
[关键词]高冒区；煤炭氧化自燃；风流隔断
中图分类号：TD753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0365-01
1 概况
平煤股份十一矿属容易自燃发火矿井，所开采的己16-17煤层有自燃发火倾向性，自然发火期1～2个月，最短发火日期为10天，因此防煤层自燃发火是该矿的一项重要工作任务。十一矿自燃发火目前主要是高冒自燃，煤巷在掘进过程中遇到断层等地质构造带或巷道沿底板托顶煤施工或石门穿煤时往往难免形成高冒区。
己二采区四区段车场及回风绕道设计长度为147米，以方位角N=570沿己16-17煤层底板施工42米后揭露己16-17煤层，揭露煤层前巷道采用錨网、锚喷支护。该揭煤段己16-17煤层厚度在4.5～10.3米之间，平均厚度为7.4米。揭穿煤层后向前施工24米后穿过己16-17煤层，在揭露煤层后巷道采用U型钢支护，并对巷道进行喷浆封闭。之后再向前施工回风绕道，形成该区段通风系统，穿过煤层后采用錨网及锚喷支护。通风系统形成后再施工己16-17-22141风巷。
该段巷道在穿煤过程中，由于顶板管理不善，穿煤段漏顶形成高冒区。高冒区由于充填不实或处理不当，高冒区域随之不断扩大，顶板空顶严重，造成顶板浮煤随之增多。巷道在受矿井应力作用造成顶板产生裂隙，形成高冒区的漏风通道，尤其是在揭煤点处，顶板破碎严重，所形成的漏风通道相对较多，易使高冒区易氧化自燃。
在巷道形成通风系统后，高冒区内由于顶板裂隙形成的漏风通道通过与氧气接触，造成该高冒区域氧化生热。在通过对高冒区内进行束管取样分析，该段高冒区内存在有CO化碳气体，且CO气体浓度存在有增加趋势，气体最大浓度达到0.054%。通过分析，该段高冒区有明显的自燃发火趋势，因此必须采取相对的防灭火措施来防止高冒区自燃发火。
2 风流风流隔断法防穿煤巷道高冒点高温点技术分析
2.1 高冒区煤层自燃条件
该巷道托顶煤段形成高冒区后，由于高冒区充填不实或处理不当，高冒区周围的浮煤在巷道风流的作用下，遗留的浮煤在遇到风流中的氧气，浮煤缓慢地氧化生热。当条件适宜时，自热往往会发展成为自燃，形成自燃发火事故。高冒区的漏风通道是高冒区自燃的主要原因。巷道由于矿井应力作用造成高冒区附近巷道顶板形成裂隙，且在揭煤点处顶板岩性较差，形成该处顶板上部漏风通风通道相对较多，因此风流通过所漏风通道进入高冒区，形成煤炭自燃。
2.2 风流隔断法防高冒区自燃发火的可行性
根据该高冒区的现场条件， 该高冒主要的漏风通道为己二轨道下山风流通过车场进入巷道内顶板所形成的裂隙，风流再通过裂隙进入高冒区。因此需采取相应的技术方案对巷道顶板裂隙进行封堵，通过隔断高冒区的进风系统，阻止风流进入高冒区，杜绝高冒区内浮煤与氧气接触，避免煤炭氧化自燃。
3 风流隔断法防穿煤巷道高冒点高温点技术方案
在巷道形成通风系统后，需在车场构筑两道永久风门。由于在揭煤点处顶板岩性较差，形成该处顶板上部漏风通风通道相对较多，为隔断该处风流通道防止更多风流通过顶板裂隙进入高冒区，因此将构筑的第一道永久风门构筑在揭煤点位置，将第二道风门构筑在接近己16-17顶板后的薄煤带。通过构筑的永久风门隔断风流与高冒区处顶板的接触压力，控制进入高冒区处顶板的裂隙风量。
在风门构筑完毕后，风流将会通过第一道永久风门上部裂隙进入高冒区。因此，需在风门上部注封堵材料进行裂隙堵漏，防止风流从风门上部裂隙进入高冒区。根据现场条件在构筑的第一道永久风门前后各打3 个直径为ф42mm的钻孔，钻孔直至打到煤层顶板及硬岩处。之后向风门上部顶板注封堵材料。封堵材料为树脂与催化剂以一定的比例混合物，现场混合后立即通过专用气动注浆泵和插管向风门上部顶板裂隙进行填充。
4 效果及经济分析
（1）效果分析
通过进行风流隔断的方法，隔断了高冒区的漏风通道，阻止高冒区与风流中氧气氧化自燃。在实施该方案后，通过对高冒区的日常束管取样分析，发现高冒区内CO气体有明显的下降趋势，直至CO气体小事，消除了高冒区自燃发火现象。
（2）经济分析
该矿之前所运用的高冒区防自燃措施为直接在高冒区内注封堵材料，直至高冒区全部填充完毕后，方可避免高冒区煤炭自燃。由于高冒区的范围较大，因此所注封堵材料较多，所投入的工时也相对较大。但在采用该方案后，所需封堵材料只需将永久风门上部的裂隙进行封堵，隔断高冒区的风流，防止高冒区煤炭氧化发火即可。因此，所使用的防灭火材料相对较少，投入的工作量也相对较少。因此该技术方案减少了高冒区防自燃发火所投入的材料费用及人工费用，实现了一定的经济效益。
参考文献
[1] 余明高，鲁来详.高瓦斯矿井高冒区遗留自燃综合防治技术.河南理工大学报（自然科学版），2009，4
[2] 蔡永乐.矿井防灭火技术.中国矿业大学出版社。2008
[3] 王德明.矿井火灾学（M）.徐州：中国矿业大学出版社，2008
作者简介：张兴才（1988—— ），男，毕业于河南理工大学安全工程专业，现主要从事煤矿一通三防及瓦斯技术管理。
[关键词]高冒区；煤炭氧化自燃；风流隔断
中图分类号：TD753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0365-01
1 概况
平煤股份十一矿属容易自燃发火矿井，所开采的己16-17煤层有自燃发火倾向性，自然发火期1～2个月，最短发火日期为10天，因此防煤层自燃发火是该矿的一项重要工作任务。十一矿自燃发火目前主要是高冒自燃，煤巷在掘进过程中遇到断层等地质构造带或巷道沿底板托顶煤施工或石门穿煤时往往难免形成高冒区。
己二采区四区段车场及回风绕道设计长度为147米，以方位角N=570沿己16-17煤层底板施工42米后揭露己16-17煤层，揭露煤层前巷道采用錨网、锚喷支护。该揭煤段己16-17煤层厚度在4.5～10.3米之间，平均厚度为7.4米。揭穿煤层后向前施工24米后穿过己16-17煤层，在揭露煤层后巷道采用U型钢支护，并对巷道进行喷浆封闭。之后再向前施工回风绕道，形成该区段通风系统，穿过煤层后采用錨网及锚喷支护。通风系统形成后再施工己16-17-22141风巷。
该段巷道在穿煤过程中，由于顶板管理不善，穿煤段漏顶形成高冒区。高冒区由于充填不实或处理不当，高冒区域随之不断扩大，顶板空顶严重，造成顶板浮煤随之增多。巷道在受矿井应力作用造成顶板产生裂隙，形成高冒区的漏风通道，尤其是在揭煤点处，顶板破碎严重，所形成的漏风通道相对较多，易使高冒区易氧化自燃。
在巷道形成通风系统后，高冒区内由于顶板裂隙形成的漏风通道通过与氧气接触，造成该高冒区域氧化生热。在通过对高冒区内进行束管取样分析，该段高冒区内存在有CO化碳气体，且CO气体浓度存在有增加趋势，气体最大浓度达到0.054%。通过分析，该段高冒区有明显的自燃发火趋势，因此必须采取相对的防灭火措施来防止高冒区自燃发火。
2 风流风流隔断法防穿煤巷道高冒点高温点技术分析
2.1 高冒区煤层自燃条件
该巷道托顶煤段形成高冒区后，由于高冒区充填不实或处理不当，高冒区周围的浮煤在巷道风流的作用下，遗留的浮煤在遇到风流中的氧气，浮煤缓慢地氧化生热。当条件适宜时，自热往往会发展成为自燃，形成自燃发火事故。高冒区的漏风通道是高冒区自燃的主要原因。巷道由于矿井应力作用造成高冒区附近巷道顶板形成裂隙，且在揭煤点处顶板岩性较差，形成该处顶板上部漏风通风通道相对较多，因此风流通过所漏风通道进入高冒区，形成煤炭自燃。
2.2 风流隔断法防高冒区自燃发火的可行性
根据该高冒区的现场条件， 该高冒主要的漏风通道为己二轨道下山风流通过车场进入巷道内顶板所形成的裂隙，风流再通过裂隙进入高冒区。因此需采取相应的技术方案对巷道顶板裂隙进行封堵，通过隔断高冒区的进风系统，阻止风流进入高冒区，杜绝高冒区内浮煤与氧气接触，避免煤炭氧化自燃。
3 风流隔断法防穿煤巷道高冒点高温点技术方案
在巷道形成通风系统后，需在车场构筑两道永久风门。由于在揭煤点处顶板岩性较差，形成该处顶板上部漏风通风通道相对较多，为隔断该处风流通道防止更多风流通过顶板裂隙进入高冒区，因此将构筑的第一道永久风门构筑在揭煤点位置，将第二道风门构筑在接近己16-17顶板后的薄煤带。通过构筑的永久风门隔断风流与高冒区处顶板的接触压力，控制进入高冒区处顶板的裂隙风量。
在风门构筑完毕后，风流将会通过第一道永久风门上部裂隙进入高冒区。因此，需在风门上部注封堵材料进行裂隙堵漏，防止风流从风门上部裂隙进入高冒区。根据现场条件在构筑的第一道永久风门前后各打3 个直径为ф42mm的钻孔，钻孔直至打到煤层顶板及硬岩处。之后向风门上部顶板注封堵材料。封堵材料为树脂与催化剂以一定的比例混合物，现场混合后立即通过专用气动注浆泵和插管向风门上部顶板裂隙进行填充。
4 效果及经济分析
（1）效果分析
通过进行风流隔断的方法，隔断了高冒区的漏风通道，阻止高冒区与风流中氧气氧化自燃。在实施该方案后，通过对高冒区的日常束管取样分析，发现高冒区内CO气体有明显的下降趋势，直至CO气体小事，消除了高冒区自燃发火现象。
（2）经济分析
该矿之前所运用的高冒区防自燃措施为直接在高冒区内注封堵材料，直至高冒区全部填充完毕后，方可避免高冒区煤炭自燃。由于高冒区的范围较大，因此所注封堵材料较多，所投入的工时也相对较大。但在采用该方案后，所需封堵材料只需将永久风门上部的裂隙进行封堵，隔断高冒区的风流，防止高冒区煤炭氧化发火即可。因此，所使用的防灭火材料相对较少，投入的工作量也相对较少。因此该技术方案减少了高冒区防自燃发火所投入的材料费用及人工费用，实现了一定的经济效益。
参考文献
[1] 余明高，鲁来详.高瓦斯矿井高冒区遗留自燃综合防治技术.河南理工大学报（自然科学版），2009，4
[2] 蔡永乐.矿井防灭火技术.中国矿业大学出版社。2008
[3] 王德明.矿井火灾学（M）.徐州：中国矿业大学出版社，2008
作者简介：张兴才（1988—— ），男，毕业于河南理工大学安全工程专业，现主要从事煤矿一通三防及瓦斯技术管理。