《安全技术》之宝日希勒第一煤矿厚煤层自然发火防治

1、宝日希勒第一煤矿厚煤层自然起火防止1概要宝日希勒第一煤矿属宝日希勒煤业株式会社，该矿建于1982年，设计年产量45万t，1985年1月生产。 该矿主要运输通道、主带运输通道、回气通道均配置在煤层，矿井设计通风方式为中央并列式，通风方法为抽取式。 矿山生产时，采煤工作面采用分层开采，未生产矿山的巷道内的煤开始自然起火，采煤工作面刚结束分层开采，采煤区和采煤工作前就开始自然起火。 矿井自1985年生产至1989年底，井下所有巷道都被火区和高温点包围。 井下火区总数达38处，有些火区已经连接在一起。 1989年12月，井下车场的自然起火使矿山被迫停工半年。 由于煤层自然着火的影响，75万t可采煤的煤

2、冻结，矿山的生产和经营下降。 为了确保生产，宝一矿把消防活动放在第一位，组成了270多人的专业消防队。 投入了大量的灭火设施，建设了两个黄泥灌浆站。 到1994年，井下火区达到29个。 1997年在辅助水平边界建造了新风井，矿井通风方式由中央并列式改造为中央并列式和中央列式的混合式通风。 采用风井改造和新的采煤方法(单休液压支柱、型钢梁一次全高放煤)后，宝一矿厚煤层自然起火得到了有效控制。 因此促进宝一矿的安全生产，20xx年该矿生产了原煤62.13万t，20xx年生产了原煤66.49万t。 2厚煤层自然发火的影响因素分析2.1通风方式对厚煤层自然发火的影响宝日希勒第一煤矿，煤的自然发火期间为

3、36个，最短715 d可以自然发火，煤层平均厚度为14m。 1985-1997年矿井通风方式为中央并联式，通风方法为提取式。 矿井的主要轨道运输通道、集中胶带运输通道、回气总列布置在煤层中，巷道和巷道之间隔离了煤柱30m。 这个矿煤层层理地发育，不节理地发育。 入风巷和回风总排放设置在煤层，该设计为中厚煤层的自然起火创造了条件。 巷道粗材石造矶壁后填充是不现实的，有裂缝的隔离炭柱层理发育裂隙中，漏风现象多存在的入风巷和回风总排隔离炭柱有很大差异，漏风可为厚煤层的氧化发热提供足够的氧，使巷道壁自然起火。 宝一矿虽然用多种方法不能期待灭火效果，但到1997年，厚煤层自然发火区总数还达到29个。 2

4、.2采煤方法对厚煤层自然发火的影响宝一矿井生产初期，采煤工作面是采用倾斜长壁金属网的假顶层开采，工作面倾斜长度为440m，工作面宽度为120m。 一个工业面分五层开采，一层要开采半年以上。 采集了一层后，两层刚被开采出来，采煤作业前顺沟开始自然起火，采集了两层时，火区随着采煤回来了。 工作前顺沟自然起火，火灾区在地面钻孔灭火，井下辅助、关闭黄泥灌浆等措施灭火只能维持生产。 采煤工作面采用倾斜长壁金属网的假顶层开采设计不合理：工作面浮炭不回收，浮炭露出采区，逐渐氧化，积热自然起火。 工作面采矿时间长是工作面煤层自然起火的主要原因。 取层后，准备下一层准备工作面，上层采空区和下层巷道漏风容易引起煤

5、层自然起火。 很多层被开采，工作方面通道多，多暂时关闭，漏风严重，通道煤层容易自然起火。 为了控制主要的入风巷、回风巷、采空区等火区的氧气供给状态，将采矿工作面的风量压缩在180240m3/min之间。 分层开采用各种方法灭火了，但不太期待灭火效果。 3厚煤层自然发火综合预防措施(1)地面黄泥灌浆系统。宝日希勒第一煤矿在回气总排放上建立永久黄泥灌浆管路，皮孔管100mm，灌浆管路100mm，灌浆用土由汽车从地方运送，灌浆用水使用井下水，灌浆成本高，每立方土运送灌浆站的费用30元。 建立多个临时黄泥灌注站，从地面直接制造皮孔，将皮孔放入地下2m深度，在皮孔上保护过滤器，当场用水枪取土制成糊，糊浓

6、度不足时使皮孔变深。 各套皮孔能运送5000m3的实土就被废弃(煤矿地表50cm以下到20m深都是亚土砂，该地的粘性不太松弛的其他杂质非常适合灌浆)。 灌浆用水采矿井排水，井下用移动灌浆管道数量少，采土成本降低，临时灌浆站灌浆比永久灌浆站灌浆总成本降低了50%。 (2)井下黄泥灌浆系统。 从井下皮孔到自然起火地点铺设100mm灌浆管路系统，管路长度一般为600m (灌浆管路超过600m的灌浆前后和容易堵塞的管)，接头采用快速接头，拐角采用螺纹软管，在自然起火地点填埋灌浆管(壁后管) 在不同的场所需要灌浆的情况下，移动灌浆管路和螺纹接头就行了。 (3)用地面用钻头在火区钻孔灭火。 井下自然起火地

7、点确定后，将火区坐标点埋在井下对照图中，根据井下对照图在地面上钻孔，钻孔灌泥，围绕火区范围，直接向火区中心注入泥浆进行灭火。 火灾区域范围宽时，使用多台挖掘机同时挖掘灭火的钻头灭火非常有效，能挡住火的区域不扩大到外面，有效地控制火的区域范围，为有效的灭火创造条件。 (4)井下巷道喷雾防止自然起火。 喷在井下所有巷道(表面喷200#混凝土)，喷厚平均3cm，粗石巷道喷后，减少巷道间隙，减少漏气，减少煤层供氧，降低煤层氧化速度。 在胡同上粘上后，裂缝减少，当泥流入胡同墙后时，浆漏现象减少了。 在胡同喷雾后，为胡同墙壁上防止厚煤层自然起火创造了有利的条件。 往井下密闭墙上吹风，防止了采空区漏风，有效

8、地预防了采空区煤层的自然起火。 (5)改变采煤方法，防止自然起火。 从1985年到1994年宝一矿工作面采用分层开采，但火区经常附着在采煤工作面上，灭火和采煤相互影响，煤层自然起火，工作面停止，到采煤工作面设备都不能撤退。 所以宝一矿开始认真考虑改变采矿方法，预防采煤工作面煤层自然起火。 从1994年开始试验用单体液压支柱型钢梁一次采用全高放煤采煤方法，1995年该采煤方法试验成功，试验工作面巷道布置在煤层底板上，工作面联系巷道减少，采煤巷道暴露时间短，采煤成本降低。 采空区自然坍塌快，采空区漏风少，采用联络巷道立即关闭。 经过1a试验，采煤工作面哪里都没有高温点，煤层没有自然起火。 宝一矿改

9、变采煤方法后，从1995年到20xx年在采煤工作面消除了煤层自然起火。 (6)改造矿井通风方式，预防煤层自然起火。 1985年1997年宝一矿井通风方式为中央并联式，入风巷与回风巷之间存在漏风现象，井下所有巷壁后煤层自然起火，用多种方法灭火，但效果不太好。 1997年改造矿井通风方式后，矿井通风方式为中央并联式和中央分列式混合式通风，中央主要通风风量下降到350m3/min。 边界的主要通风机风量为1700m3/min。 轨道运输通道和胶带运输通道同时通风，风通过工作前的顺槽进入采煤工作面，从采煤工作面到后顺槽和集中回气材料通道进入风井。中央并联式换气材料通道的交叉使集中胶带通道和轨道输送通道

10、不通过。 减少交叉巷道漏风，减少巷道壁后煤层自然起火次数。 中央风井风量减少，风压减少，巷道漏风减少，巷道壁后煤层自然起火减少。 边界风井使用后，通风距离比中央并联式通风距离短，通风阻力减少，矿井整体风压差减少，集中胶带和轨道运输通道全部进风实现均压通风，控制集中胶带、轨道运输和联络通道墙壁后，煤层自然起火。 到20xx年，井下煤层自然发火区都消失了，没有出现新的煤层自然发火高温点。 4经济和社会效益4.1经济效益计算依据： 20xx年比1989年多生产原煤22.13万t，20xx年产量62.13万t，1989年产量40万t，吨煤售价60元，吨煤生产成本43.23元，税率17%。 净利润： 3

11、71.12万元。 20xx年比1989年多生产原煤26.49万t利润444.24万元。 减人效果： 1989年防灭火人数270人，20xx年防灭火人数20人，裁员250人，人均年工资1万元，20xx年工资250万元。 毛利： 371.12 444.24 250=1065.36万元。 4.2实施社会利益项目，有效恢复了宝日希勒第一煤矿的安全生产，稳定了矿区人民的正常生活。 这个项目实施初期是1989年12月，企业员工近4000人，人均年工资在1000元以内，企业每年赤字，有时半年连续发不到工资，工人每月开一张白票(赤字)，矿区员工的生产生活极端实施宝日希勒一煤矿厚煤层灭火综合管理项目后，矿山厚煤层自然着火逐渐控制，安全生产逐年好转，激发矿山青春，产量逐渐提高，经济效益稳步发展，到20xx年，宝日希勒一煤矿人均5结论宝日希勒第一煤矿煤层灭火的综合管理，今后在探索厚煤层矿山通风设计