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綜放工作面防滅火技術(shù)研究

文檔作者：王正洋文檔來源：山西忻州神達(dá)能源集團(tuán)南岔煤業(yè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年10月03日
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上一篇：基于線型感溫火災(zāi)探測器的電纜隧道火災(zāi)實驗

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1 工程概況
張集煤礦1302 工作面為首采區(qū)首個工作面。位
于F11 斷層以北，軌道暗斜井以西。東至暗斜井保
護(hù)煤柱線，西距軌道暗斜井1 018 m，北部為未采動
的1303工作面，南部為未采動的1301 工作面，四周
均未采動。地面標(biāo)高+39～+40 m，開采標(biāo)高-722～
-812m。工作面平均走向長度900m，傾向長度162m，
煤層平均厚度約6.5 m，軌道順槽高，運輸順槽低，該
面采用綜采放頂煤工藝，截割采高2.7 m，每天推進(jìn)
度3.2 m。
1302 工作面煤層為1/3 焦煤，經(jīng)過中國礦業(yè)大
學(xué)檢測，該煤層為Ⅱ類自燃煤層，有煤塵爆炸性，煤
塵爆炸指數(shù)26.35％，最短發(fā)火期為50 d[1]。
2 工作面通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)路線
1302 工作面采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，具體通風(fēng)路
線如下：
地面→副井→井底車場→軌道石門→軌道暗斜
井上部車場→軌道暗斜井→二中車場→1302 軌道
順槽→1302 工作面→1302 膠帶順槽→回風(fēng)暗斜
井→回風(fēng)石門→主井→地面。
3 開采過程中防滅火措施
煤礦為防治內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生一般采取煤層注
水和采空注氮、注漿等綜合防滅火措施[2]。為防止、
遏制1302 工作面自然發(fā)火的發(fā)生或發(fā)展，確保安
全生產(chǎn)，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定了如下綜合防滅
火方案。
1）安裝束管監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測：1302 軌道順槽采空
區(qū)敷設(shè)一路單芯束管，1302 膠帶順槽分別在采空區(qū)
及回風(fēng)隅角敷設(shè)一路單芯束管，1302 膠帶順槽回風(fēng)
隅角束管隨工作面推采向外移動，并與回風(fēng)暗斜井
束管主管路連接，通至地面監(jiān)測室，實現(xiàn)對采空區(qū)
O2、CO、CO2、N2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6 等氣體含量的
連續(xù)監(jiān)測，為防滅火工作提供科學(xué)依據(jù)。
2）安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測：在1302 膠帶順槽
JS2點附近安設(shè)1臺甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和
溫度傳感器；1302 膠帶順槽距工作面煤壁不大于10
m 安設(shè)1 臺甲烷傳感器；回風(fēng)隅角處安設(shè)1 臺一氧
化碳傳感器和氧氣傳感器，通過監(jiān)測系統(tǒng)將數(shù)據(jù)直
接傳輸?shù)秸{(diào)度指揮中心；每班在工作面回風(fēng)隅角關(guān)
門柱位置懸掛一氧化碳便攜式報警儀及甲烷、氧氣
便攜式報警兩用儀，由當(dāng)班班組長負(fù)責(zé)儀器的管理
和保護(hù)，確保儀器的正常使用；進(jìn)行人工檢測，利用
光瓦、測溫儀和多功能氣體檢測儀定期取樣，利用氣
相色譜分析儀進(jìn)行分析，以此判斷自然發(fā)火程度。人
工取樣點布置：進(jìn)風(fēng)隅角、回風(fēng)隅角、回風(fēng)巷CO 傳
感器處、10-60 架范圍架后取點兩個、留設(shè)的束管及
其他異常點。
1）注氮系統(tǒng)。采用DMJ-400/1.0 型礦用井下移
動式膜分離制氮機(jī)組制氮，經(jīng)囟108 無縫鋼管輸送至
1302 工作面，每4 h間隔注氮，停產(chǎn)檢修期間24 h連
續(xù)注氮。
2）注漿系統(tǒng)。在地面工業(yè)廣場內(nèi)建有FMH-40T
型注漿防滅火系統(tǒng)，經(jīng)囟159 無縫鋼管輸送至1302
軌道順槽開門點，經(jīng)囟108 無縫鋼管輸送至1302 工
作面，根據(jù)監(jiān)測情況適時采取。
3）噴灑阻化劑系統(tǒng)。采用BH-40/2.5 型礦用井
下移動式防滅火阻化劑噴射泵，經(jīng)囟13高壓膠管輸
送至1302 工作面，每天對兩端頭進(jìn)行噴灑，噴灑能
力為40 L/min。
4）設(shè)置防火門。在1302 軌道順槽和膠帶順槽分
收稿日期：2019-03-28
作者簡介：王正洋（1978—），男，本科，畢業(yè)于山東科技大學(xué)
采礦工程專業(yè)，工程師，目前從事安全方面工作，研究方向為
防滅火技術(shù)。
綜放工作面防滅火技術(shù)研究
王正洋
（山西忻州神達(dá)能源集團(tuán)南岔煤業(yè)有限公司， 山西忻州036700）
摘要：自然發(fā)火煤層在開采過程中，尤其是采用綜采放頂煤工藝開采過程中，大量浮煤散落采空區(qū)，一旦處
置不當(dāng)，就可能誘發(fā)煤層自燃。為防止內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生，在綜放工作面開采過程中，通過采取注氮、注凝膠、噴
灑阻化劑等措施，以及在采后采空區(qū)沿空掘巷期間通過噴涂賽福特SF-3 高分子材料堵漏，有效防止了礦井內(nèi)
因火災(zāi)發(fā)生。
關(guān)鍵詞：綜放采空區(qū)防滅火
中圖分類號：TD75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-773X（2019）08-0270-02
DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2019.08.119
總第196 期
2019 年第8 期
機(jī)械管理開發(fā)
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 196
No.8，2019
專題與綜述
別設(shè)置1 道防火門。
5）砌筑隔離墻。在回采過程中每隔50 m在兩順
槽砌筑隔離墻，防止頂板垮落后在兩順槽形成的三
角形懸頂區(qū)域成為導(dǎo)風(fēng)通道。
1）加強(qiáng)灑水。工作面推至停采線50 m后，加大
對兩順槽端頭遺煤的處理，以保證破碎煤體得到充
分的濕潤，減緩煤體氧化速度。
2）加強(qiáng)觀測。停采及撤架期間，增加取樣點，加
強(qiáng)工作面和1302 采空區(qū)檢測，及時對一氧化碳及溫
度傳感器進(jìn)行校驗，確保靈敏可靠。
3）調(diào)整風(fēng)量。停采后，將1302 工作面的風(fēng)量調(diào)
整至800 m3/min 左右，隨支架撤出，形成掩護(hù)架后，
工作面采用軌道順槽局扇供風(fēng)，面內(nèi)使用囟800 mm
風(fēng)筒接至回撤地點。
4）布設(shè)感溫光纜。在1302兩順槽和停采線切眼
敷設(shè)感溫光纜，實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測。
5）注凝膠。隨著支架回撤，工作面頂板垮落后及
時注凝膠，處理采空區(qū)遺煤。
6）砌筑密閉墻。工作面采用局扇供風(fēng)后，在運輸
順槽防火門處構(gòu)筑永久密閉。一旦回撤完畢，立即在
上順槽防火門處構(gòu)筑永久密閉。
1）注氮。封閉后，及時向封閉區(qū)域內(nèi)壓注惰性氣
體（氮氣），將壓注量確保在400 m3/h 左右，通過工作
面軌道順槽內(nèi)的防滅火管路壓注，當(dāng)束管監(jiān)測取樣
分析的O2濃度體積分?jǐn)?shù)降至3%以下時停注。
2）加強(qiáng)氣體監(jiān)測。從封閉后開始對留設(shè)的束管
和密閉內(nèi)、外取樣一次進(jìn)行檢測分析，掌握采空區(qū)
內(nèi)氣體變化情況，同時對密閉內(nèi)、外氣壓差進(jìn)行檢
測分析。
3）實時溫度監(jiān)測。利用采空區(qū)埋設(shè)的感溫光纜
和地面檢測系統(tǒng)對采空區(qū)溫度變化進(jìn)行實施監(jiān)測，
根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采取注氮或其他措施。
4）噴涂封堵材料。對采空區(qū)兩側(cè)沿空掘進(jìn)巷道
以及兩順槽穿層處噴涂賽福特SF-3 高分子材料進(jìn)
行堵漏。
4 實施效果分析
回采期間對1302 工作面采空區(qū)有關(guān)氣體成分
進(jìn)行采樣分析，無煤層自燃跡象，防滅火效果良好。
采樣分析結(jié)果見表1。
對密閉后采空區(qū)采取注氮、注凝膠等防滅火措
施后，氣體采樣分析結(jié)果可知，采空區(qū)無煤層自燃跡
象，防滅火效果良好。采樣分析結(jié)果見表2。
在1302 采空區(qū)防滅火管理過程中，由于1302
采空區(qū)兩側(cè)沿空掘巷，受壓力影響，導(dǎo)致煤巖柱產(chǎn)生
裂隙，采空區(qū)漏風(fēng)，通過感溫光纜監(jiān)測噴涂賽福特
SF-3 高分子材料進(jìn)行堵漏前后溫度變化（見圖1），
可知噴涂賽福特SF-3 高分子材料進(jìn)行堵漏是一種
行之有效防滅火措施（在此過程中亦對采空區(qū)采取
注氮措施）。
5 結(jié)論
1）建立監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)，可以對綜放工
作面采空區(qū)煤層自燃情況進(jìn)行有效監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)
測結(jié)果提出預(yù)報和采取的防滅火措施。
2）采取注氮、噴灑阻化劑等日常綜合防滅火措
施，可以有效防止采空區(qū)內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生。
3）在采空區(qū)附近沿空掘巷期間，采取噴涂賽福
特SF-3 高分子材料進(jìn)行堵漏，并再次對采空區(qū)壓住
惰性氣體，是一種行之有效的采空區(qū)防滅火措施。
參考文獻(xiàn)
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科學(xué)，2005
（編輯：趙琳琳）
地點漬（O2）/% 漬（N2）/% 漬（CO）/% 漬（CO2）/% 漬（CH4）/%
1302采空區(qū)17.300 75 78.969 28 0.000 02 3.729 95 0.000 00
地點漬（C2H6）/% 漬（C2H4）/% 漬（C2H2）/%烷烯體積比
1302采空區(qū)0.000 00 0.000 00 0.000 00 0.000 00
表1 1302采空區(qū)氣體采樣分析結(jié)果
地點漬（O2）/% 漬（N2）/% 漬（CO）/% 漬（CO2）/% 漬（CH4）/%
制氮機(jī)2.657 34 97.342 66 0.000 00 0.000 00 0.000 00
1302 采空區(qū)2.015 73 94.215 22 0.000 15 3.768 90 0.000 00
地點漬（C2H6）/% 漬（C2H4）/% 漬（C2H2）/%烷烯體積比
制氮機(jī)0.000 00 0.000 00 0.000 00 0.000 00
1302 采空區(qū)0.000 00 0.000 00 0.000 00 0.000 00
表2 密閉后1302采空區(qū)氣體采樣分析結(jié)果
圖1 噴涂SF-3前后采空區(qū)溫度變化曲線圖
測試時間
（下轉(zhuǎn)第283頁）
2019 年第 8 期 王正洋：綜放工作面防滅火技術(shù)研究 ·271·
[2] 孟慶樂.橢圓封頭壓制過程中易產(chǎn)生的各類缺陷分析[J].鍋爐
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[J].陰山學(xué)刊，2001（5）：76-78.
（編輯：何方欣）
Study on the Defects of the Head of Stainless Steel Pressure Vessel
Li Zhihong
（Changzhi Special Equipment Supervision and Inspection Institute, Changzhi Shanxi
046000）
Abstract: The sealing head of the austenitic stainless steel pressure vessel will produce various defects during the
manufacture and use, thus affecting the quality of the pressure vessel and endangering the safe operation of the
pressure vessel. This paper makes a summary and analysis of various kinds of defects and causes of the head of
stainless steel pressure vessel in the process of manufacturing and using, and puts forward the technical measures to
eliminate and fix the defects.
Key words: stainless steel; pressure vessel; head; manufacturing; defect
Study on Fire Prevention and Extinguishing Technology of Fully
Mechanized Caving Face
Wang Zhengyang
（Nancha Coal Industry Co., Ltd. of Shanxi Xinzhou Shenda Energy Group, Xinzhou
Shanxi 036700）
Abstract: In the mining process of spontaneous combustion coal seam, especially in the process of fully mechanized
top coal caving technology, a large number of floating coal scattered goaf may induce spontaneous combustion of coal
seam once it is not properly disposed of. In order to prevent the occurrence of internal fire, in the mining process of
fully mechanized top coal caving face, nitrogen injection, gel injection, spraying inhibitor and other measures are taken,
and the leakage is blocked by spraying SF-3 polymer material along goaf in the goaf after mining, which effectively
prevents the occurrence of fire in the mine.
Key words: fully mechanized caving; goaf; fire prevention and extinguishing
（上接第271頁）
Discussion on the Application and Development Trend of the Dustfall
Equipment in the Coal Mine of China
Wang Wenshuai
（Shanxi Liliu Coking Coal Group Co., Ltd., Lyuliang Shanxi 033000）
Abstract: This paper analyzes the main dust reduction equipment of coal mine heading face in our country, including
dust collector system, spray dust reducing device, dust cleaning water curtain and dust net, introduces the main
problems existing in dust reduction equipment of coal mine driving face in our country, puts forward some improvement
methods for the existing problems of the equipment, and looks forward to the development trend of the main dust
reduction equipment in coal mine heading face. It is considered that it is necessary to control the mine dust source and
reduce the production of the mine dust source and carry out the whole process control of production, so as to
continuously improve the equipment and technology, so as to achieve the purpose of effective dust reduction and high
yield and high efficiency.
Key words: coal mine; excavation; dustproof equipment
（上接第269頁）
2019 年第 8 期 李志宏：不銹鋼壓力容器封頭缺陷問題的研究 ·283·

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