宝日希勒第一煤矿厚煤层自然发火防治.docx

1、宝日希勒第一煤矿厚煤层自然发火防治宝日希勒第一煤矿厚煤层自然发火防治1 概述宝日希勒第一煤矿隶属于宝日希勒煤业股份有限公司，该矿始建于1982 年，设计年产量为 45 万 t，1985 年 1 月投产。该矿主要运输大巷、主胶带运输巷、回风巷全部布置在煤层中，矿井原设计通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。矿井投产时回采工作面采用分层开采，矿井没投产巷道内煤炭就开始自然发火，回采工作面采完一分层，二分层刚开采，采空区及采煤工作面前后顺槽就开始自然发火；矿井从 1985 年投产到 1989 年底，井下所有的巷道全部被火区和高温点包围着。井下火区总数多达 38 处之多，有的几个火区已经连成一片。1

2、989 年 12 月，由于井下车场自然发火严重迫使矿井停产半年。因煤层自然发火影响冻结可采煤炭 75 万 t，致使矿井生产和经营走向低谷。为了确保生产，宝一矿把防灭火工作放在首位，组建了 270 多人的专业防灭火队伍。投入了大量的防灭火设施，建立了 2个黄泥灌浆站。到 1994 年井下火区还多达 29 处。1997 年在辅助水平边界建了个新风井，矿井通风方式由中央并列式改造成中央并列式和中央分列式混合式通风。通过风井改造和采用新采煤方法（单休液压支柱，型钢梁一次性采全高放顶煤）后，宝一矿厚煤层自然发火得到有效的控制。从而促进了宝一矿安全生产，2002 年该矿生产原煤62.13 万 t，2003

3、 年生产原煤 66.49 万 t。2 厚煤层自然发火影响因素分析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，煤炭自然发火期为 36 个，最短 715 d 就可自然发火，煤层可采平均厚度 14m。1985 年1997 年矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。矿井主要轨道运输巷、集中胶带运输巷、回风总排都布置在煤层中，巷道与巷道之间隔离煤柱 30m。该矿煤层层理发育，节理不发育。入风巷和回风总排布置在煤层里，这种设计给中厚煤层自然发火创造了条件。巷道粗料石砌碹壁后充填不实，存在裂隙；隔离煤柱层理发育裂隙较多存在漏风现象；入风巷与回风总排隔离煤柱存在较大压差，造成漏风为厚煤层氧化发

4、热自然发火提供了充足氧气，因而造成巷道壁后自然发火。宝一矿虽然经采用多种方法灭火效果均不理想，截至 1997 年，厚煤层自然发火火区总数仍多达 29 处。2.2 采煤方法对厚煤层自然发火的影响宝一矿矿井投产初期，采煤工作面是采用倾斜长壁金属网假顶分层开采，工作面倾斜长为 440m，工作面宽度为 120m。1 个工面分 5 层开采，1 个分层要采完需半年多。采完一分层，二分层刚开采，采煤工作面前后顺槽就开始自然发火，采二分层时火区跟着回采走。工作面前后顺槽都自然发火，火区经地面打钻孔灭火，井下辅以黄泥灌浆、打封闭等措施灭火仅能维持生产。采煤工作面采用倾斜长壁金属网假顶分层开采设计不合理：工作面浮

5、煤回收不净，浮煤暴露在采空区里慢慢氧化，积热自然发火。工作面回采时间长是造成工作面煤层自然发火的主要原因。采一分层后就准备下一分层备采工作面，易造成上分层采空区和下分层巷道漏风引起煤层自然发火。多分层开采，工作面开切联络巷多，打临时封闭多，漏风较严重易造成联络巷口煤层自然发火。为了控制主要入风巷、回风巷、采空区等火区供氧状态把回采工作面风量压缩在 180240m3/min 之间。分层开采虽经多种方法灭火，但灭火效果均不理想。3 厚煤层自然发火综合防治措施（1）地面黄泥灌浆系统。宝日希勒第一煤矿在回风总排上建 1 个永久黄泥灌浆管路，套皮孔管为 100mm，灌浆管路为 100mm，灌浆用土用汽车

6、从外地运来，灌浆用水使用井下水，灌浆成本较高，每立方土运到灌浆站费用为 30 元。建多个临时黄泥灌浆站，直接从地面打套皮孔，把套皮窝入地下 2m 深，在套皮外套上防护过滤网，就地用水枪取土造浆，当造浆浓度不够时再深窝套皮孔。每个套皮孔能运送 5000m3实方土就报废（煤矿地表 50cm 以下至 20m 深处全部是亚砂土，该地粘性不大较松散无其它杂质非常适合灌浆）。灌浆用水取矿井排水，井下用移动灌浆管路数量较少，取土成本降低，临时灌浆站灌浆比永久灌浆站灌浆总成本降低 50。（2）井下黄泥灌浆系统。井下的套皮孔至自然发火地点铺设 100mm 灌浆管路系统，管路长度一般为 600m（灌浆管路超过 600m 管路灌浆前后及易堵管）为好，接头采用快速接头，拐弯处采用螺纹胶管，自然发火地点预埋灌浆管（壁后管），灌浆管四周开口（灌浆时黄泥浆沿不同方向流动），用螺纹胶管和灌浆管路系统连接。不同地点需灌浆时移动灌浆管路及螺纹接头即可。（3）地面用钻机向火区打钻孔灭火。井下自然发火地点确定后，把火区坐标点填到井上下对照图上，根据井上下对照图在地面选点打钻孔，用钻孔灌黄泥浆把火区范围圈住使火区不向外蔓延，然