巢建军，翟建波

平煤股份七矿，河南平顶山 467000

复合顶板综采工作面在旋转回采过程中防止采空区煤炭自燃的研究与实施

巢建军，翟建波

平煤股份七矿，河南平顶山 467000

平煤股份七矿戊9.10-16070综采工作面的顶板为复合顶。由于受断层影响，该工作面在回采过程中需要进行大角度旋转回采。七矿进行了在采面旋转回采过程中防止采空区煤炭自燃的研究与实施，具有较好的针对性和可操作性，所采取的防治技术可供类似条件矿井借鉴。

综采面；复合顶板；旋转开采；防自燃

1 工作面概况

平煤股份七矿戊四采区为一下山双翼布置采区，采区共有戊8、戊9-10两层煤，工业储量1 673 万t，可采储量 1 128万t。戊8煤层平均厚度1.7m，戊9-10煤层平均厚度2.7m，层间距9m。戊9.10煤层直接顶为灰色页岩，厚度2～6m，基本顶为深灰色页岩及灰色细粒砂岩，厚度5～10m；直接底为灰及深灰色页岩，厚度3～6m，基本底为为砂泥岩，厚度10～15m，煤层倾角10°～15°采区中上部断层较多，地质构造较为复杂。由于受到一条落差30m断层分割，造成布置东翼上部的戊9.10-16050、戊9.10-16030、戊9.10-16010采面时均未达到采区东部边界，布置戊9.10-16070采面时，为了把上3个区段断层以东丢掉的资源回收出来，采面沿走向掘进476m到东部边界后，又在断层以东向南掘进300m，把上区段丢掉的储量圈定出来。所以戊9.10-16070采面为“L”形布置（如图）。采面合计走向长776m，采长180m，煤层厚度2.4m，储量41.2万t。回采时须先由南向北回采，然后调向900由东向西沿走向回采。

2 造成煤炭自燃的因素分析

戊9.10-16070综采工作面煤层具有自燃发火倾向，自燃发火期6～12个月。工作面由南向北回采调整为东西方向回采需要旋转90°，甩斜子回采预计需要3个月时间。戊9.10煤层为戊9、戊10两层煤的合层，普遍有一层0.2～0.5m的夹矸，夹矸与直接顶之间煤层厚度0.1～0.3m，煤层硬度系数f=1.0，夹矸硬度系数f=1.2。为了保证煤质，采面须托住夹矸回采，采空区留有部分顶煤，给煤炭自燃留下了一定隐患。而且工作面90°甩斜子回采期间，采空区顶板可能垮落不及时，形成扇形面，使采空区漏风增加，所以在工作面调向回采期间，由于各种因素的影响，自燃发火期可能会缩短。根据本综采工作面煤层顶板情况和工作面90°甩斜子回采期间可能出现的问题，确定防止煤炭自燃发火的基本思路是：加强观测、综合配套、最佳组合。

3 大角度旋转回采过程中的防止煤炭自燃技术措施

3.1 加强观测煤炭自燃发火的预兆

在工作面90°甩斜子回采期间，每班安排专职的检查人员，重点加强采面上、下隅角的温度变化情况和一氧化碳等有害气体的观测，观测数据及时上报通风部门进行分析，做到及时发现煤炭自燃的前兆，及时采取综合配套措施。

3.2 注水加阻化剂

采面割每刀煤移架前，在底板撒阻化剂，并撒水。在采面每隔5m向采空区预埋一趟2寸水管，随采面推进，不断延长管子，每班向采空区内注水。

3.3 灌浆措施

灌浆的作用一是隔氧，二是散热。在回风巷内距采面10m左右向采面采空区按12°～22°角打5个钻孔，钻孔从支架上方穿过，末端距支架后15～20m。然后向钻孔内注水和防灭剂。

3.4 上、下隅角封堵措施

上、下隅角封堵的主要作用是减少向采空区漏风。在采面上、下隅角端头支架与上、下顺槽外帮之间用双抗编织袋装黄土垛隔离墙，墙宽0.5m，接顶、靠帮严密。为了保证隔离效果，用快速密闭材料对隔离墙进行喷堵。同时，为了最大限度的减少向采空区漏风，在满足采面需要的前提下，调低供风量。

3.5 注氮措施

向采空区注氮气的主要作用是：1）使采空区内氧气含量降低，氮气含量增加，窒息灭火；2）使采空区内呈正压状态，致使新鲜空气难以进入。

对于正在回采的采面，采空区浅部注氮，氮气大部分被风流带走，灭火作用小，只有深部注氮，才会起到决定作用。应采取注3天，停1天，保持采空区内的氮气含量在97%以上。

4 防止煤炭自燃发火工作组织实施

1）成立戊9.10-16070综采工作面防止煤炭自燃发火工作领导小组。组长：总工程师，副组长：通风副总工程师、采煤副总工程师，成员有：通风科长、技术科长、通风队长、采煤队长；

2）在采面向采空区预埋水管，随采面推进，不断延长管子，每班向采空区内注水工作由通风队负责；

3）采面割每刀煤移架前，在底板撒阻化剂，并撒水工作由采煤队负责；

4）打钻灌浆措施，由通风队负责落实；

5）上、下隅角封堵措施和注氮措施由通风队负责施工，采煤队协助工作。

5 结论

复杂地质条件下采煤工作面旋转调向回采是一中较常见的开采方法，但是大角度旋转回采期间，采面一端推进速度慢，再加上复合顶板留顶煤、丢底煤、浮煤等因素，容易造成采空区煤炭自燃。在生产过程中，要充分利用科学手段，对煤炭自燃灾害进行监测分析，制定相应防范措施，以防为主，避免煤炭自燃灾害对采煤工作的影响。七矿通过以上综合措施的实施，有效的防止了采面自燃发火灾害的发生。

TD8

A

1674-6708（2010）18-0084-01

巢建军，曾任平煤集团七矿掘进队技术员、队长、调度室主任，现任平煤股份七矿调度副总