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[摘 要]根据姚桥媒矿7011综放工作面的气体高温情况，分析了产生高温的原因，提出了“六位一体”的综合降温措施。
[关键词]回采工作面；煤炭自燃；综合降温；气流温度；风流稳定
中图分类号：TD82319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0201-01
1.概况
姚桥矿7011综放面位于中央采区下部，东北为袁堂断层防水煤柱线，西南为中央采区下山，东南为7009采空区。工作面标高为-670～-858m，走向水平长度为2400m，倾斜长度191m，7#煤厚度4.79—6.0m，平均厚度5.4m，煤层倾角5°～20°，平均倾角12°，工作面斜面积470500平方米，7#煤工业储量350.6万吨，回采煤量为298万吨。
2.气体温度升高原因分析
⑴ 工作面平均回采率为86%，采空区内遗留了大量的煤炭，特别是两道的煤炭无法回收，全部丢进采空区。
⑵ 当工作面过断层时，为了避免采煤机割过多的岩石，工作面不是丢底煤，就是丢顶煤，因此有大量煤炭只能丢进采空区。
⑶ 工作面过断层时，推进速度变慢，加上支架上部顶煤破碎，从而为煤炭的缓慢氧化提供了充分条件。
⑷ 工作面过顶板破碎带、过探巷、过两道掘进遗留的高冒区时，推进速度变慢，煤炭氧化会加速。
以上原因是加快煤炭自燃，使气体温度升高。从而使采空区的高温气体都会涌向工作面及回风巷，造成工作面及回风巷的气温升高。另外采煤机、破碎机、转载机、移变等电气设备工作时也发热，也会推升气温升高。特别在炎热的夏天，工作面的温度达到26.5℃--27.5℃，机巷回风温度达到28.5℃--30.5℃。
3.综合降温措施
根据上述原因分析，为了防止工作面回采过程中煤炭出现自燃，使气体温度升高，主要采取了以下几项综合降温技术措施：
3.1 采空区注浆，抑制煤炭自燃
利用材料道事先已经预埋好的一趟4英寸注浆管路进行注浆，随着工作面的推进注浆管出浆口埋入采空区中，每隔30米～50米掐开一次。当采空区出现煤炭自燃预兆后，及时对采空区进行注浆，可抑制煤炭自燃的发展，使采空区的气体温度降低，也就减少采空区的高温气流涌向工作面及回风巷。
3.2 堵漏风，减缓采空区遗留煤氧化速度
⑴ 在工作面回采期间，进风隅角挂挡风幛，要求贴帮贴顶，回风隅角设置导风幛，工作面推进时，挡风幛和导风幛必须及时移挪，减少向采空区漏风，也就减缓采空区内遗留煤炭的氧化速度。
⑵ 正常回采期间两道老塘悬顶距离超过10m时，应及时紧贴工作面进、回风隅角切顶线的位置，用鱼鳞带装粉煤灰打各打一道隔离墙，遇工作面停产或工作面老塘气体变化较大时应在溜子道端头支架处喷快速密闭。既能防止进风隅角向采空区漏风，也能防止采空区的高温气流通过回风隅角涌向回风巷。
⑶ 加强工作面顶板管理，尽量保证顶板的完整。在顶板破碎区支架不要频繁升降，避免破坏原顶板的完整性，出现漏顶或冒顶现象，防止空气进入，加快煤炭氧化速度。
⑷ 工作面架间的破碎带及探巷采用压注罗克休的方法进行堵漏风，使得支架上方顶煤自燃现象得到了控制。
3.3 向采空区压注CO2 降低采空气含氧量
当工作面采空区煤炭自燃加快，气体升高，无法进行注浆时，可以利用溜子道事先已经预埋好的一趟4英寸管路向采空区压注CO2使采空区形成正压，降低采空区的含氧量，可以阻止采空区遗留煤炭的氧化自燃，防止采空区气体温度升高涌向工作面。
3.4 保证工作面的风流稳定，降低气体温度
⑴ 为了降低工作面及回风巷的气体温度，必须及时调整回采工作面的通风系统，适当加大回采工作面的通风量。将原来正常回采时供风量989m3/min调整到最大不超过1186m3/min。通风量加大了，风流速度也随之加大，工作面及回风巷的气体温度也就随之降低。
⑵ 使用好回采工作面的通风设施，保证通风设施的完好。通风科对溜子道处风门定期进行维护，风门发生损坏时应立即进行修护，确保综放回采面的风流稳定性。
⑶ 溜子道通道风门保持正常关闭，过车时要特别注意不要损坏风门以及严禁两道风门同时打开，以免造成回采工作面风量不稳定。
3.5 加大防尘降温力度，降低气流温度
⑴ 加强进、回风两道的防尘工作。在高温季节，把规定每天早班用防尘水管冲洗两道，改为每天三班冲洗。不仅可以降低巷道积尘，而且也可以降低气流中的煤尘浓度，从而阻止悬浮的煤尘氧化而带来的气体温度升高。
⑵ 加强风流净化水幕的使用，利用水在物理界中比热容最大的优点，采用风流净化水幕降温，来吸收回采工作面的温度。在回采工作面进风巷入口处安装一道常开的风流净化水幕。在进风巷和回风巷距工作面20米和50米处各安装2道风流净化水幕，做到常开雾化效果最佳状态。
⑶ 采煤机割煤时，要及时使用好各个转载点的自动喷雾、采煤机的内外喷雾和支架间的架间喷雾。这些喷雾的使用，既可以降低悬浮在空气中的煤尘，也可降低从采空区和煤体中涌出来的气体温度。
3.6 对工作面监测监控
⑴工作面回采期间，通过在材料道和溜子道破碎带、高冒区预先埋好的束管，查火人员每天对束管内的气体进行测定。
⑵ 查火人员还应加强回采工作面预测预报工作。对顶板破碎带、过探巷区、断层区、两道掘进遗留的高冒区等隐患点的气体进行监测，每天对工作面上、下隅角气体检查监测一次，每周取样化验一次，发现异常情况，及时汇报，缩短检查周期，并做好详尽的记录。检查地点应相对固定，以便对检查数据进行分析比较。
⑶ 利用现有的煤矿安全监控系统，在回风隅角和回风巷安装甲烷、温度、CO传感器，能够24h不间断的对气体异常情况进行监测监控。
4.效果分析
⑴ 注浆作为一种充填采空区防灭火措施，由于它在短期内难以填实采空区形成黄泥或粉煤灰的立体堆积，因而它在处理综放采空区漏风及堆积煤炭自燃时，总难以达到预期的目的。
⑵ 由于向采空区注入CO2后形成正压，阻止了空气进入采空区。经过测定氧气的浓度下降到12.6%，CO浓度下降到5ppm。低温的CO2一方面对采空区有降温作用，另一方面对采空区遗煤的自燃起到了阻止氧化的作用。
⑶ 工作面回采期间通过挂挡风幛、设置导风幛、打隔离墙、保持顶板完整性、喷快速密闭、压注罗克休的方法进行堵漏风，使得煤炭自燃现象得到了控制。特别对高温点、挂汗严重和CO气体浓度较高的地点进行了压注罗克休，均取得了很好的堵漏效果。使高温气流生源点大大减少。
⑷ 通过保持回采工作面通风设施的完好，两道风门不会同时打开，保证工作面风流稳定的情况下，适当加大供风量，对冲淡有害气体浓度及降低气体温度，保障职工的身体健康到了至关重要的作用
⑸ 通过增加回采工作面进回风两道冲尘次数，风流净化水幕的常开时间，以及采煤机割煤时及时使用采煤机内外喷雾、架间自动喷雾和转载点自动喷雾，对防尘降温起到了一定的作用。
以上综合降温技术的效果非常明显，在炎热的夏天，工作面的温度由26.5℃--27.5℃降低到24.5℃--25.5℃，机巷回风温度由28.5℃--30.5℃降低到26.5℃--28.5℃。
5.结论
通过采取对采空区注浆、压入CO2阻止煤炭氧化、回采工作面堵漏风、稳定工作面风流、加大防尘降温力度、监测监控“六位一体”的综合降温措施，较好地解决了7011综放回采工作面在高温季节时回采期间气体温度过高的一系列难题，为该综放工作面的安全顺利回采创造了有利的条件。
作者简介
刘运龙，江苏沛县人，1970年12月出生，大学文化，助理工程师，现任中煤能源大屯煤电股份有限公司姚桥煤矿安监科工作。
[关键词]回采工作面；煤炭自燃；综合降温；气流温度；风流稳定
中图分类号：TD82319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0201-01
1.概况
姚桥矿7011综放面位于中央采区下部，东北为袁堂断层防水煤柱线，西南为中央采区下山，东南为7009采空区。工作面标高为-670～-858m，走向水平长度为2400m，倾斜长度191m，7#煤厚度4.79—6.0m，平均厚度5.4m，煤层倾角5°～20°，平均倾角12°，工作面斜面积470500平方米，7#煤工业储量350.6万吨，回采煤量为298万吨。
2.气体温度升高原因分析
⑴ 工作面平均回采率为86%，采空区内遗留了大量的煤炭，特别是两道的煤炭无法回收，全部丢进采空区。
⑵ 当工作面过断层时，为了避免采煤机割过多的岩石，工作面不是丢底煤，就是丢顶煤，因此有大量煤炭只能丢进采空区。
⑶ 工作面过断层时，推进速度变慢，加上支架上部顶煤破碎，从而为煤炭的缓慢氧化提供了充分条件。
⑷ 工作面过顶板破碎带、过探巷、过两道掘进遗留的高冒区时，推进速度变慢，煤炭氧化会加速。
以上原因是加快煤炭自燃，使气体温度升高。从而使采空区的高温气体都会涌向工作面及回风巷，造成工作面及回风巷的气温升高。另外采煤机、破碎机、转载机、移变等电气设备工作时也发热，也会推升气温升高。特别在炎热的夏天，工作面的温度达到26.5℃--27.5℃，机巷回风温度达到28.5℃--30.5℃。
3.综合降温措施
根据上述原因分析，为了防止工作面回采过程中煤炭出现自燃，使气体温度升高，主要采取了以下几项综合降温技术措施：
3.1 采空区注浆，抑制煤炭自燃
利用材料道事先已经预埋好的一趟4英寸注浆管路进行注浆，随着工作面的推进注浆管出浆口埋入采空区中，每隔30米～50米掐开一次。当采空区出现煤炭自燃预兆后，及时对采空区进行注浆，可抑制煤炭自燃的发展，使采空区的气体温度降低，也就减少采空区的高温气流涌向工作面及回风巷。
3.2 堵漏风，减缓采空区遗留煤氧化速度
⑴ 在工作面回采期间，进风隅角挂挡风幛，要求贴帮贴顶，回风隅角设置导风幛，工作面推进时，挡风幛和导风幛必须及时移挪，减少向采空区漏风，也就减缓采空区内遗留煤炭的氧化速度。
⑵ 正常回采期间两道老塘悬顶距离超过10m时，应及时紧贴工作面进、回风隅角切顶线的位置，用鱼鳞带装粉煤灰打各打一道隔离墙，遇工作面停产或工作面老塘气体变化较大时应在溜子道端头支架处喷快速密闭。既能防止进风隅角向采空区漏风，也能防止采空区的高温气流通过回风隅角涌向回风巷。
⑶ 加强工作面顶板管理，尽量保证顶板的完整。在顶板破碎区支架不要频繁升降，避免破坏原顶板的完整性，出现漏顶或冒顶现象，防止空气进入，加快煤炭氧化速度。
⑷ 工作面架间的破碎带及探巷采用压注罗克休的方法进行堵漏风，使得支架上方顶煤自燃现象得到了控制。
3.3 向采空区压注CO2 降低采空气含氧量
当工作面采空区煤炭自燃加快，气体升高，无法进行注浆时，可以利用溜子道事先已经预埋好的一趟4英寸管路向采空区压注CO2使采空区形成正压，降低采空区的含氧量，可以阻止采空区遗留煤炭的氧化自燃，防止采空区气体温度升高涌向工作面。
3.4 保证工作面的风流稳定，降低气体温度
⑴ 为了降低工作面及回风巷的气体温度，必须及时调整回采工作面的通风系统，适当加大回采工作面的通风量。将原来正常回采时供风量989m3/min调整到最大不超过1186m3/min。通风量加大了，风流速度也随之加大，工作面及回风巷的气体温度也就随之降低。
⑵ 使用好回采工作面的通风设施，保证通风设施的完好。通风科对溜子道处风门定期进行维护，风门发生损坏时应立即进行修护，确保综放回采面的风流稳定性。
⑶ 溜子道通道风门保持正常关闭，过车时要特别注意不要损坏风门以及严禁两道风门同时打开，以免造成回采工作面风量不稳定。
3.5 加大防尘降温力度，降低气流温度
⑴ 加强进、回风两道的防尘工作。在高温季节，把规定每天早班用防尘水管冲洗两道，改为每天三班冲洗。不仅可以降低巷道积尘，而且也可以降低气流中的煤尘浓度，从而阻止悬浮的煤尘氧化而带来的气体温度升高。
⑵ 加强风流净化水幕的使用，利用水在物理界中比热容最大的优点，采用风流净化水幕降温，来吸收回采工作面的温度。在回采工作面进风巷入口处安装一道常开的风流净化水幕。在进风巷和回风巷距工作面20米和50米处各安装2道风流净化水幕，做到常开雾化效果最佳状态。
⑶ 采煤机割煤时，要及时使用好各个转载点的自动喷雾、采煤机的内外喷雾和支架间的架间喷雾。这些喷雾的使用，既可以降低悬浮在空气中的煤尘，也可降低从采空区和煤体中涌出来的气体温度。
3.6 对工作面监测监控
⑴工作面回采期间，通过在材料道和溜子道破碎带、高冒区预先埋好的束管，查火人员每天对束管内的气体进行测定。
⑵ 查火人员还应加强回采工作面预测预报工作。对顶板破碎带、过探巷区、断层区、两道掘进遗留的高冒区等隐患点的气体进行监测，每天对工作面上、下隅角气体检查监测一次，每周取样化验一次，发现异常情况，及时汇报，缩短检查周期，并做好详尽的记录。检查地点应相对固定，以便对检查数据进行分析比较。
⑶ 利用现有的煤矿安全监控系统，在回风隅角和回风巷安装甲烷、温度、CO传感器，能够24h不间断的对气体异常情况进行监测监控。
4.效果分析
⑴ 注浆作为一种充填采空区防灭火措施，由于它在短期内难以填实采空区形成黄泥或粉煤灰的立体堆积，因而它在处理综放采空区漏风及堆积煤炭自燃时，总难以达到预期的目的。
⑵ 由于向采空区注入CO2后形成正压，阻止了空气进入采空区。经过测定氧气的浓度下降到12.6%，CO浓度下降到5ppm。低温的CO2一方面对采空区有降温作用，另一方面对采空区遗煤的自燃起到了阻止氧化的作用。
⑶ 工作面回采期间通过挂挡风幛、设置导风幛、打隔离墙、保持顶板完整性、喷快速密闭、压注罗克休的方法进行堵漏风，使得煤炭自燃现象得到了控制。特别对高温点、挂汗严重和CO气体浓度较高的地点进行了压注罗克休，均取得了很好的堵漏效果。使高温气流生源点大大减少。
⑷ 通过保持回采工作面通风设施的完好，两道风门不会同时打开，保证工作面风流稳定的情况下，适当加大供风量，对冲淡有害气体浓度及降低气体温度，保障职工的身体健康到了至关重要的作用
⑸ 通过增加回采工作面进回风两道冲尘次数，风流净化水幕的常开时间，以及采煤机割煤时及时使用采煤机内外喷雾、架间自动喷雾和转载点自动喷雾，对防尘降温起到了一定的作用。
以上综合降温技术的效果非常明显，在炎热的夏天，工作面的温度由26.5℃--27.5℃降低到24.5℃--25.5℃，机巷回风温度由28.5℃--30.5℃降低到26.5℃--28.5℃。
5.结论
通过采取对采空区注浆、压入CO2阻止煤炭氧化、回采工作面堵漏风、稳定工作面风流、加大防尘降温力度、监测监控“六位一体”的综合降温措施，较好地解决了7011综放回采工作面在高温季节时回采期间气体温度过高的一系列难题，为该综放工作面的安全顺利回采创造了有利的条件。
作者简介
刘运龙，江苏沛县人，1970年12月出生，大学文化，助理工程师，现任中煤能源大屯煤电股份有限公司姚桥煤矿安监科工作。