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摘要：瓦斯爆炸和煤炭自燃是开采煤矿时造成经济损失的主要灾害，对矿井的开采带来了严重的威胁，许多煤矿中这两种灾害在同一工作面并存，做好瓦斯防治与火灾的协调工作尤为重要。中煤新集二矿工作面是一个靠近采空区的工作面，在开采过程中面临着瓦斯爆炸、煤层氧化自燃的综合治理措施。本文通过煤矿开采过程中的瓦斯暴露、防火和现场管理，总结了靠近采空区煤矿瓦斯综合控制和防火除害的方法，为在相似条件下的控制危害方面提供了技术支持和实践经验，以期为相关矿井工作人员提供一些基础的理论和帮助。
关键词：采空区;瓦斯防治;灭火措施
1、矿井概述
中煤新集二矿位于淮南市丰台县以西约12km处，批准生产力290万吨/年。该矿采用了纵波、主断面、多层次、集中运输路线的开发的路线。该矿区采用前进式进行煤矿开采，全部垮落法顶板管理。在该矿中进行煤炭和天然气开采作业，绝对瓦斯涌出量为87.05m3/min，相对瓦斯涌出量为12.91m3/t;矿井主要开采煤层为自燃煤层，自燃着火时间大约为3-6个月;
2、工作面概述
2.1.工作面基本信息
矿区位于新集二矿第二水平煤东翼。该矿现上煤层开采工作阶段在2014年1月完成。现工作面区域顶煤距上煤（原则已开采完）距离约为0.8～1.6m，平均1.0m。工作面下方的煤炭已完全卸压，工作面将进行地面轨道施工和进行穿层孔抽采方式开采。
2.2工作面地质条件
煤：呈黑色，以粉沫状为主，其次为块状，釉质较软，以轻煤为主，其次为黑煤和少量镜煤，属半型煤;工作面比较平坦，工作面平均煤量为3.6m，煤层相对稳定。
直接顶：通过拆除煤上方煤层，工作面顶煤基本采集完成，现煤层顶板为泥岩、砂质泥岩和再生顶板。
3、工作面瓦斯治理方法
工作阶段的瓦斯控制措施主要是采用适当的配风量和排风，以控制工作面正常瓦斯涌出量和工作面因外在因素影响而产生的异常瓦斯涌出。
3.1.工作面通风系统
工作通风采用向上通风，根据工作面的气象条件、气体排放量、二氧化碳排放量、人数等条件进行计算，如果工作方面的风量为1096m3/min，符合工作面的工作标准，达到《煤矿安全规程》的要求。
3.2.工作面瓦斯排放措施
工作面顶角埋管与顶板孔超前抽放相结合，工作面各抽采设置高低压切换开关。在工作面回采期间，抽采系统可及时适应工作面的实际瓦斯量进行抽取。
3.3工作面上隅角埋管抽采
抽采装置嵌入气道上角的封闭墙壁中，以对封闭壁中的气体积聚进行有针对性的排放。根据密闭壁结构的宽度将瓦斯抽采集流装置均匀地定位在墙内，并根据接收装置中的瓦斯量调节抽采量。
上隅角埋管抽采装置具有三种特点：一是改变采空区的气体所流经的途径，避免了瓦斯沿工作面排放的情况发生;其次，抽入管路上装有变径滑阀，有效控制和调节采空区的抽采瓦斯量，降低采空区残煤的氧化速率;第三，在建造封闭墙时，重复使用的集流装置，手动向外拖动，减少了成本资金的注入。
3.4工作面风巷顶板孔
回采时将竖立相同距离垂直于顶的孔。准空孔深直至打透上部采空区，钻井间已被上部泥炭穿透。顶孔必须连接到工作面前方50m处的泵送管上，通过超前预抽改工作面的空气的流畅，以防止工作面进入瓦斯气体。顶板钻孔应超前工作面位置在50m-60m之间。
3.5工作面瓦斯综合治理效果分析
通过调整配风量和抽采方式，工作面瓦斯的一直处于稳定的状态，保证了工作面的安全，采用上隅角埋管抽采管道对采空区的瓦斯量进行调整控制，不仅成功解决了墙内瓦斯聚集的问题，也减少了残煤氧化发生自燃的现象，取得了不错的成效。
4、综合防火灭火技术
4.1减少采空区漏风的措施
首先，对上隅角进行封堵。上下角隅用"双抗"装煤编织袋填充，并建造编织袋袋墙使用黄色泥浆进行抹实，尽量减少工作表面空气泄漏。
二是工作面全部铺网，在整个工作面过程中铺设柔性网，对工作过程中的支架管理工作意义重大，在工作面支架移动后，在柔性网的作用下能够最大程度上保存比较完整的再生顶板。
三是在工作面实施超前领域注水措施。将钻孔打入煤层进行注水，将水利用风巷施工钻孔引入工作面超前10m左右的老空区，通过水的注入使煤炭吸收水分，致使煤炭不会发生滑落，提高煤炭的塑性情况，降低老空区的温度，提高其湿度。
4.2灭火措施
黄泥灌浆进行煤矿防火灭火。通过泥浆中的水吸收热量从而降低工作环境的温度进行防火。将黄泥覆盖浮煤的表面，防止氧气对煤层氧化。进行工作面回采过程中，在工作面上隅角预埋灌浆管道，将预埋灌浆的管道交替铺设，工作面中的灌浆管道长度应保持在20M-40M范围内，在浆泥加入三相发泡剂提高灌浆的效果，三相发泡剂具有体积大、堆积轻、流动轻、发泡后附着力强的特点，将剩余煤炭包裹在泥浆中，以防止碳氧化，降低碳温度。
4.3注氮进行灭火措施
将氮气管道铺设于工作面下隅角的墙后，标准管口为超过巷道底板底上方1m，深度为15-30m。在工作期间通过预埋管道将氮气排放，利用氮气的特性，防止煤层被氧气氧化，避免了火灾的发生。
4.4凝胶雾化防灭火措施
凝胶灭火技术在煤矿开采中广的应用，取得了良好的效果。传统的凝胶工艺是将水和Mea-1粉末均匀搅拌混合，反应形成凝胶提。熔融泵将碳注入凝胶状态，利用溶胶将煤炭包裹，达到隔绝氧气的作用，新集第二号煤矿提高了这一技术，将Mea-1粉末通过雾化器从工作面的底面（或支架之间的距离）喷射到雾化工作面。采空区漏风气流带动粉末，在采空区的缝隙中流动，粉末吸附在采空区的岩石表面上。吸收工作面的水形成凝胶膜。凝胶膜起着覆盖煤和岩体、防止煤炭被氧化的作用。凝胶过程中吸收空气中的热量，降低采空区的温度，减少了煤炭中的自燃现象的发生。
与传统灭火相比，凝胶雾化工艺具有以下特点：
首先，改变了凝胶的用途，将凝胶膜覆盖代替传统的凝胶注射填充。雾化过程操作简单，实用方便;二是改变了凝胶的过程，与传统过程相比较，凝胶雾化过程是以采空区中漏风风流为载体，将凝胶材料雾化、吸附、粘贴到采空区中的煤岩体上，三是提高了凝胶的作用范围，传统的凝胶技术只能在有限区域起到作用，实际作用范围小，雾化过程以采空区中的漏风为载体，Mea-1可以进入空气泄漏流经的地方形成凝胶，应用范围相对较大。
4.5综合防灭火方法分析
通过实施综合防火和灭火措施，确保了工作面的开采过程顺利进行和保证了开采员工的人身安全。灌浆措施仅限于水流特性和采空区，不能完全覆盖目标，也不能在采空区顶部的残煤中发挥作用。在采空区的氮气注入作业中，由于采空区的气体泄漏而难以注入气体，凝胶雾化措施弥补了上述问题。，凝胶被泥炭完全覆盖，有防止泥炭中碳的自然发火的效果。
5、结论
通过利用裂缝引流出采空区的瓦斯、在采空区上隅角预埋管道进行抽采、灌浆等方法对瓦斯的异常流出进行的一系列防范措施，防止了工作面异常瓦斯涌出，避免了矿井上隅角瓦斯积聚，降低了瓦斯排放成本;通过在空气中填充黄泥的措施，向工作面回采中注入氮气和凝胶雾化措施，形成了工作區自燃预防和控制的控制系统。通过制定和实施上述措施，实现了工作安全的顺利进行。同时，还提供了在类似条件下控制自燃灾害的技术和实践经验。
参考文献
[1]文虎.王栋.赵彦辉等.水浸煤体自燃特性实验研究[J].煤炭技术 ，2015，34（1）：261—263.
[2]张东升.范钢伟.张帅等.巨厚冲积层薄基岩综放开采覆岩移动规律[J].煤炭工程 ，2014，46（10）：146
[3]关万里.神东矿区采空区遗煤自然发火规律研究[J].煤炭科学技术，2015，43（增）：71—75.
[4]秦忠诚.刘贝贝.郭吴.浅埋煤层工作面矿压规律及支架适应性分析[J].煤炭技术，2016，35（2）：245.
[5]计平.查文华.宋新龙.极近距煤层联合开采矿压显现规律研究[J].煤炭科学技术，2014，42（12）：8.
关键词：采空区;瓦斯防治;灭火措施
1、矿井概述
中煤新集二矿位于淮南市丰台县以西约12km处，批准生产力290万吨/年。该矿采用了纵波、主断面、多层次、集中运输路线的开发的路线。该矿区采用前进式进行煤矿开采，全部垮落法顶板管理。在该矿中进行煤炭和天然气开采作业，绝对瓦斯涌出量为87.05m3/min，相对瓦斯涌出量为12.91m3/t;矿井主要开采煤层为自燃煤层，自燃着火时间大约为3-6个月;
2、工作面概述
2.1.工作面基本信息
矿区位于新集二矿第二水平煤东翼。该矿现上煤层开采工作阶段在2014年1月完成。现工作面区域顶煤距上煤（原则已开采完）距离约为0.8～1.6m，平均1.0m。工作面下方的煤炭已完全卸压，工作面将进行地面轨道施工和进行穿层孔抽采方式开采。
2.2工作面地质条件
煤：呈黑色，以粉沫状为主，其次为块状，釉质较软，以轻煤为主，其次为黑煤和少量镜煤，属半型煤;工作面比较平坦，工作面平均煤量为3.6m，煤层相对稳定。
直接顶：通过拆除煤上方煤层，工作面顶煤基本采集完成，现煤层顶板为泥岩、砂质泥岩和再生顶板。
3、工作面瓦斯治理方法
工作阶段的瓦斯控制措施主要是采用适当的配风量和排风，以控制工作面正常瓦斯涌出量和工作面因外在因素影响而产生的异常瓦斯涌出。
3.1.工作面通风系统
工作通风采用向上通风，根据工作面的气象条件、气体排放量、二氧化碳排放量、人数等条件进行计算，如果工作方面的风量为1096m3/min，符合工作面的工作标准，达到《煤矿安全规程》的要求。
3.2.工作面瓦斯排放措施
工作面顶角埋管与顶板孔超前抽放相结合，工作面各抽采设置高低压切换开关。在工作面回采期间，抽采系统可及时适应工作面的实际瓦斯量进行抽取。
3.3工作面上隅角埋管抽采
抽采装置嵌入气道上角的封闭墙壁中，以对封闭壁中的气体积聚进行有针对性的排放。根据密闭壁结构的宽度将瓦斯抽采集流装置均匀地定位在墙内，并根据接收装置中的瓦斯量调节抽采量。
上隅角埋管抽采装置具有三种特点：一是改变采空区的气体所流经的途径，避免了瓦斯沿工作面排放的情况发生;其次，抽入管路上装有变径滑阀，有效控制和调节采空区的抽采瓦斯量，降低采空区残煤的氧化速率;第三，在建造封闭墙时，重复使用的集流装置，手动向外拖动，减少了成本资金的注入。
3.4工作面风巷顶板孔
回采时将竖立相同距离垂直于顶的孔。准空孔深直至打透上部采空区，钻井间已被上部泥炭穿透。顶孔必须连接到工作面前方50m处的泵送管上，通过超前预抽改工作面的空气的流畅，以防止工作面进入瓦斯气体。顶板钻孔应超前工作面位置在50m-60m之间。
3.5工作面瓦斯综合治理效果分析
通过调整配风量和抽采方式，工作面瓦斯的一直处于稳定的状态，保证了工作面的安全，采用上隅角埋管抽采管道对采空区的瓦斯量进行调整控制，不仅成功解决了墙内瓦斯聚集的问题，也减少了残煤氧化发生自燃的现象，取得了不错的成效。
4、综合防火灭火技术
4.1减少采空区漏风的措施
首先，对上隅角进行封堵。上下角隅用"双抗"装煤编织袋填充，并建造编织袋袋墙使用黄色泥浆进行抹实，尽量减少工作表面空气泄漏。
二是工作面全部铺网，在整个工作面过程中铺设柔性网，对工作过程中的支架管理工作意义重大，在工作面支架移动后，在柔性网的作用下能够最大程度上保存比较完整的再生顶板。
三是在工作面实施超前领域注水措施。将钻孔打入煤层进行注水，将水利用风巷施工钻孔引入工作面超前10m左右的老空区，通过水的注入使煤炭吸收水分，致使煤炭不会发生滑落，提高煤炭的塑性情况，降低老空区的温度，提高其湿度。
4.2灭火措施
黄泥灌浆进行煤矿防火灭火。通过泥浆中的水吸收热量从而降低工作环境的温度进行防火。将黄泥覆盖浮煤的表面，防止氧气对煤层氧化。进行工作面回采过程中，在工作面上隅角预埋灌浆管道，将预埋灌浆的管道交替铺设，工作面中的灌浆管道长度应保持在20M-40M范围内，在浆泥加入三相发泡剂提高灌浆的效果，三相发泡剂具有体积大、堆积轻、流动轻、发泡后附着力强的特点，将剩余煤炭包裹在泥浆中，以防止碳氧化，降低碳温度。
4.3注氮进行灭火措施
将氮气管道铺设于工作面下隅角的墙后，标准管口为超过巷道底板底上方1m，深度为15-30m。在工作期间通过预埋管道将氮气排放，利用氮气的特性，防止煤层被氧气氧化，避免了火灾的发生。
4.4凝胶雾化防灭火措施
凝胶灭火技术在煤矿开采中广的应用，取得了良好的效果。传统的凝胶工艺是将水和Mea-1粉末均匀搅拌混合，反应形成凝胶提。熔融泵将碳注入凝胶状态，利用溶胶将煤炭包裹，达到隔绝氧气的作用，新集第二号煤矿提高了这一技术，将Mea-1粉末通过雾化器从工作面的底面（或支架之间的距离）喷射到雾化工作面。采空区漏风气流带动粉末，在采空区的缝隙中流动，粉末吸附在采空区的岩石表面上。吸收工作面的水形成凝胶膜。凝胶膜起着覆盖煤和岩体、防止煤炭被氧化的作用。凝胶过程中吸收空气中的热量，降低采空区的温度，减少了煤炭中的自燃现象的发生。
与传统灭火相比，凝胶雾化工艺具有以下特点：
首先，改变了凝胶的用途，将凝胶膜覆盖代替传统的凝胶注射填充。雾化过程操作简单，实用方便;二是改变了凝胶的过程，与传统过程相比较，凝胶雾化过程是以采空区中漏风风流为载体，将凝胶材料雾化、吸附、粘贴到采空区中的煤岩体上，三是提高了凝胶的作用范围，传统的凝胶技术只能在有限区域起到作用，实际作用范围小，雾化过程以采空区中的漏风为载体，Mea-1可以进入空气泄漏流经的地方形成凝胶，应用范围相对较大。
4.5综合防灭火方法分析
通过实施综合防火和灭火措施，确保了工作面的开采过程顺利进行和保证了开采员工的人身安全。灌浆措施仅限于水流特性和采空区，不能完全覆盖目标，也不能在采空区顶部的残煤中发挥作用。在采空区的氮气注入作业中，由于采空区的气体泄漏而难以注入气体，凝胶雾化措施弥补了上述问题。，凝胶被泥炭完全覆盖，有防止泥炭中碳的自然发火的效果。
5、结论
通过利用裂缝引流出采空区的瓦斯、在采空区上隅角预埋管道进行抽采、灌浆等方法对瓦斯的异常流出进行的一系列防范措施，防止了工作面异常瓦斯涌出，避免了矿井上隅角瓦斯积聚，降低了瓦斯排放成本;通过在空气中填充黄泥的措施，向工作面回采中注入氮气和凝胶雾化措施，形成了工作區自燃预防和控制的控制系统。通过制定和实施上述措施，实现了工作安全的顺利进行。同时，还提供了在类似条件下控制自燃灾害的技术和实践经验。
参考文献
[1]文虎.王栋.赵彦辉等.水浸煤体自燃特性实验研究[J].煤炭技术 ，2015，34（1）：261—263.
[2]张东升.范钢伟.张帅等.巨厚冲积层薄基岩综放开采覆岩移动规律[J].煤炭工程 ，2014，46（10）：146
[3]关万里.神东矿区采空区遗煤自然发火规律研究[J].煤炭科学技术，2015，43（增）：71—75.
[4]秦忠诚.刘贝贝.郭吴.浅埋煤层工作面矿压规律及支架适应性分析[J].煤炭技术，2016，35（2）：245.
[5]计平.查文华.宋新龙.极近距煤层联合开采矿压显现规律研究[J].煤炭科学技术，2014，42（12）：8.