1、161 综采工作面瓦斯燃烧及其治理摘 要通过对鸡西矿业集团东山煤矿 161 综采工作面瓦斯燃烧事故的分析，提出了有效的瓦斯治理措施。对如何救灾、抢险，如何封闭灾区，对火区进行有效治理，提出了切实可行的办法。 关键词综采工作面 瓦斯 燃烧 治理 中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0230-01 前言 鸡西矿业集团东山煤矿 161 综采工作面于 2005 年 4 月 9 日发生一起瓦斯燃烧事故。该事故虽无人员伤亡，但是造成直接损失近百万元，全矿井停产 3d，下五采区停产 20d，工作面停产 80d，事故教训是深刻的。 1 采区概况 该采区是下五采
2、区，在矿井的东南部，3 上煤层为主力层，适合综机采煤，3 下层为薄煤层，局部可采，1层距离 3*上层较远，开采时要重新布置系统。 从排矸井至三水平总石门往南 1450m，到东主运门口，该位置也是采区煤仓的位置。沿东主运往南走 4201n 到下五采区石门，采区石门 220m到采区车场，进入采区材料道、皮带道和风道。3 条道上部均和矿井总排风道相通。该采区有 1 个综采工作面和 2 个综掘工作面，采煤和掘进的运输均为皮带连续化运输。161 综采队在该采区左一生产，左一下巷980m，左 0 上巷 750m：工作面长 170m。 下巷运输 SJ150 皮带上山皮带第二台皮带第一台皮带煤仓。 该采区 2
3、 个掘进队，617 综掘队使用 120 综掘机，施工左二巷道；618 综掘队使用 150 综掘机，施工左一巷道，这 2 个掘进队施工巷道为161 队接续工作面。 2 事故发生原因 该工作面为高瓦斯工作面，为解决瓦斯问题，采取 3 条措施：风排：该工作面供风 1460 m3/min，CH4 为 0.5%，CH4 的量为 6.6m3，占总量47.34%。 尾排：尾排风量为 220m3/rain，CH4 为 3%，CH4：的量为 6.6m3，占总量 42.80%。 抽排：用移动式瓦斯抽排，在上巷打仰角钻，抽出风量19m3/min，CH4 为 8%，CH4 的量为 1.52m3，占总量 9.86%。
4、采取以上 3 条措施，保证了瓦期不超限。2005 年 4 月初，在工作面中间出现 1 个落差 0.4m 的小断层，随着工作面的推进，断层逐渐往上移。2005 年 4 月 9 日，断层移到工作面上头，由于受断层影响，顶板破碎，抽排泵抽出的效果较差，当日 12 点班接班后，需要拉架。由于顶板破碎，架子被石头卡住，需要处理，采用放炮处理石头，放炮前瓦检员只检查了工作面回风瓦斯不超限，而没有检查架上的瓦斯情况，结果放炮时将架上的瓦斯引燃。现场工人扑救不灭，才向矿汇报。局领导和救护队及时赶到，成立了以局总工程师芦总为首的救火指挥部。 3 火灾治理 指挥部决定井下所有人员全部升井，然后局领导和救护队到现场
5、检查。升井后经反复研究，最后决定对工作面进行封闭，然后注入 C02；因为该工作面是该采区第一个工作面，只有上下巷和尾排与外连接，因此封闭工作比较简单，在三处封闭即可。 该工作面从开采到 4 月 9 日，共推进 610m，工作面长 170m，采空区面积 10.4 万 m2。 3.1 封闭救灾方案 （1）在上下巷各设 2 道带门的密闭墙。 （2）在上下巷密闭墙里面设 5 道用沙袋砌筑防冲击墙。 （3）在工作面下中部引出 1 条钢管到密闭外待注 C02 用。 （4）在密闭上留有带开关的观察孔。 一切工作准备好后，在同一时间，上下巷将密闭门同时关闭一道（另一道备用） ，并将左 0 上山皮带道与风道之间
6、的风门打开。 （5）开始从地面经管路往工作面注入 C02。由于指挥正确，措施得力，一次封闭成功。经过 80 d 的封闭观察，气样温度等分析，经专家认证火已熄灭，因此决定启封。 2.2 封闭措施 （1）所有救灾工作必须听从救灾指挥部统一指挥。 （2）上、下巷，抽排站及边界尾排处设专用电话，保证救灾地点、作业人员与指挥部及时联系，电话旁边设专人守护。 （3）升人井人员必须出据指挥部签发的人井作业单，方可人井，并带好自救器，检身人员严格把关，矿灯房及时清点好升、入井人数名单。（4）在井下调车室成立救灾基地，并成立救灾指挥部和领导小组，运输科保证运输线路畅通，运送救灾物资及人员。 （5）主扇房、变电所
7、安排电工 24h 有人值班：保证设备运转正常。出现异常情况请示指挥部处理。 4 救灾准备工作及安全措施 （1）机电科将地面压风管路通至下五采左一线路进行检修，保证按指挥部要求切断分支管路和主管路畅通不漏风。 （2）各单位按指挥部要求保证将砂袋、水泥、料石按指定位置运到位。同时，通风区、安监科安排专人看住通风设备及抽排泵站。保证风量、风向稳定及泵站运转正常。 （3）以上作业地点救护队负责安全监护，并按指挥部要求测点，每20min 汇报 1 次，发现异常情况向指挥部汇报，听从指挥部命令。 5 灭火方案措施及技术要求 （1）采用砌筑缓冲墙、防爆门，向火区充填 C02 进行灭火，同时打开上巷两道风门。
8、回风道调节窗减少回风量。 防爆墙构筑期间，在未形成再生火源的前提下，保证风流连续地正向流动；若出现减速或压力增减情况，应连续监测风速，火区的风速小于防止烟流滚退形成气体层的最小风速，所有人员撤退；若主扇停止运行，所有人员必须立即撤出地面，火区供风减，少应通过控制风量增加火区风量，如无法解决应使人员听从指挥部命令；在 2030min 风量仍不能恢复正常，人员应撤至地面。 在封闭火区时，保持足够高的风速，可以防止烟流滚退形成可燃气体层，增加风量应缓慢进行，可通过 161 上巷调节窗调节。上巷两道风门设专人看管，保证风流稳定。 注意火区内压风量脉动现象，正在构筑防爆墙和监测回风的人员，应密切注意风流
9、流动状态，频繁出现风流脉动预示有爆炸危险，人员应及时撤离。 （2）防爆门构筑前的准备工作。撤离所有与救灾无关人员。在可能条件下，移除燃烧的可燃物，火区内的设备，煤尘要用岩粉或沙覆盖。各种电路，包括信号线、金属管都应切断，轨道、输送机应撤除一段，用以切断导电回路。救护队应严密监视 CH4 等气体情况，打开所有喷雾装置，防爆门应设置取样管，钢管要装设球阀。 （3）缓冲墙及防爆门技术要求 缓冲墙用编织袋装河沙堆砌而成：袋口用玻璃丝绳捆扎牢固，扎口一头（小头）迎向冲击波方向，压茬要严密，每垛墙尽可能与帮顶紧密接触，必要时打顶子靠挤住，每隔 3m 设 1 垛，每垛长度为巷道宽度的2/3，上、下两帮各 5
10、 垛，共 10 垛，插花锯齿状可有效抵抗爆轰波冲击。防爆门规格及安设：规格 1.6mXl.6m 单扇帮，槽深度为 0.5mm，厚0.6mm。 砂浆中掺人玻璃纤维，以增加胶结度和粘性，向地槽内倒人砂浆形成墙基，然后站牢门框，用料石嵌入并用砂浆填满空隙。 在砌筑墙体时，在竖直墙面用适当强度的砂浆抹面，增强墙的严密性和耐久性，墙石与巷壁的交角处用砂浆糊成弧形密闭带，墙顶用楔打人墙体 2.5cm；把砂浆用毛刷塞人，每层均同样处理，墙内侧周边同样处理。 （4）防爆顺序。采用同时封闭（I，II 号闭） ，防爆墙预留1.6mXl.6m 小门，统一时间关闭，2 个封闭点设电话，在规定测点安设监视探头，检测 C
11、H4，C0，由指挥中心发出指令提前 5min 对表，明确无误，方可同时上下巷各关闭一道防爆门。另外此项工作由救护队负责，并用压条密闭封好后人员迅速撤至井下救灾基地待命。同时地面通过压风一道备用管路，向火区注入 C02 灭火，并打开上巷两道风门，回风巷风窗加阻防止风流短路。 （5）如封闭后发生爆炸，按指挥部命令，按时关闭第二道防爆门。 （6）关闭抽排泵闸门断电。 经过 80d 的封闭观察，气样温度等分析，经专家认证火已熄灭。 6 事故教训 （1）认真执行安全规程，加强各地点瓦斯检查，严禁放糊炮。 （2）在治理采区瓦斯时，应尽量采取放而不应堵的方法，该工作面后头的尾排巷道起到关键作用，使得 10.4 万 m2 的采空区没有积存瓦斯。（3）灾区封闭后注入 C02 灭火效果明显。 作者简介：林国斌、男、1966 年 3 月生，黑龙江依兰县人，现任通风安全工程师，从事通风安全技术工作。
