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 摘要:分析了综采放顶煤工作面无煤柱开采自然发火的特点与规律,结合综采放顶煤工
作面实际条件和各种防灭火技术的特点,以灌浆、注胶防灭火技术为主要手段,因地制宜,
合理地运用堵漏、均压、灌浆、注胶对综采放顶煤工作面煤层火灾进行防治。

 

  关键词:综采放顶煤工作面

 无煤柱开采 自燃特点及规律 自燃预防技术 

  

0 引言 

  综采放顶煤无煤柱开采技术,由于不留煤柱、工作面推进速度快,提高了采区资源回收
率,经济效益明显提高。但由于在巷道沿空侧采空区有一条约

10m 宽,数米高的松散浮煤

带;顺槽沿空侧有相邻区段遗留的大量松散煤体,该煤体因受相邻区段开采影响已部分氧
化升温;沿空侧空隙率大,易于形成较强的漏风等特点,使沿空巷道和相邻采空区更易发
生自燃火灾。

 

  

1 综采放顶煤采用无煤柱综放开采技术 

  导致矿井在实际生产过程中出现工作面一侧或二侧与采空区相邻,而相邻采空区的遗
煤在其回采过程中已经与氧接触过,发生了氧化,煤体温度有一定程度的上升,自燃性增
强,从而在新顺槽服务期间增加了发生煤层自燃的可能性。再加上顺槽沿煤层底板和邻近采
空区边缘掘进,服务时间长,导致了工作面顺槽巷道煤巷自燃火灾发生频率增加。尤其是综
放面无煤开采技术形成的

“孤岛”工作面,两道顺槽顶煤和相邻区段采空区浮煤更易发生自

燃,且一旦形成自燃(或高温区)将更加难以治理。

 

  

2 易燃煤层无煤柱开采自然发火的规律 

  

2.1 综放工作面开采线、停采线自然发火比较严重 原因是由于工作面的开切眼断面大,

受矿压影响采空区顶板易压裂破碎,空隙大且多,造成漏风供氧;停采前

20~30m 左右,

工作面不放顶煤,采空区遗煤多;若不能及时撤面、封闭,自燃危险性会进一步增加。

 

  

2.2 回采期间采空区二道存在自然发火威胁 从采空区浮煤分布情况看,两端头支架处

顶煤回收率低,遗煤多且松散堆积,两巷由于自然风压影响微量风流从进风侧隅角扩散渗
漏至回风侧隅角,由于通风阻力加大,风流小,而经过长时间氧化聚热不能被吹散带走,
进入采空区后,使采空区二道遗煤温度有可能较高,就可能发生采空区遗煤自燃。

 

  

2.3 采空区“三带”动态移动影响 采空区存在散热带、自燃带和窒熄带三带,三带范围受

综放面回采率、漏风量、顶板垮落压实程度、工作面风压和推进速度等综合因素影响;随着工
作面不断推进,采空区三带也随之前移。

 

  

2.4 采空区自燃高温区域范围不易确定 综放工作面采空区遗煤多,氧化生热,温度上

升,一旦自燃,采空区蓄存了大量热能,造成周围煤(岩)体的温度亦相当高,采空区风
分布及规律复杂,因此,高温范围大且不易确定,很难准确判断出采空区高温区域。

 

  

2.5 采空区自燃火灾灭火难度大 无煤柱开采的采空区漏风开放、空间范围广、火源较为

隐蔽;因此,一旦出现自然发火,很难准确的采取有效措施进行治理,火区治理工作存在
盲目性和滞后性。

 

  

3 综采放顶煤工作面自燃预防的重点及难点 

  

3.1 巷道掘进时期的防灭火重点 

  

3.1.1 巷道高冒区、顶部离层区和破碎区、地质破坏区(如断层带)。 

  

3.1.2 巷道经过相邻工作面采空区的废弃巷道。 

  

3.1.3 相邻工作面开切眼、停采线或硐室。 

  

3.1.4 巷道变坡破碎区。 

  

3.2 综放面回采时的防灭火重点 

  

3.2.1 综采放顶煤工作面开采线和停采线处:采空区遗煤较厚,顶板垮落后块状大,压

实程度低,存在漏风通道,自燃危险性高。

 

  

3.2.2 邻近综采放顶煤工作面采空区区域:邻近综采放顶煤工作面开采时,在采空区两