一、工作面概況
E3306是我礦第二個(gè)綜采放頂煤回采工作面，面長(zhǎng)163.583m，平均推進(jìn)長(zhǎng)度338.229m，根據(jù)面長(zhǎng)、預(yù)測(cè)放煤回收率以及結(jié)合礦井的提升能力，工作面月推進(jìn)度小于50米，回采速度慢，端頭頂煤厚回收率低，采空區(qū)有遺煤，極易發(fā)生氧化自燃。
1、采空區(qū)遺煤情況
E3306工作面其上部為E3202、E3201、E3106、E3103工作面采空區(qū)，回采時(shí)留有0.1—1.2m不均的遺煤。（見附圖）
2、頂煤情況
一分層回采后剩余煤層平均厚度6.2m，二分層回采后剩余煤層平均厚度4m，其具體回采區(qū)域見附圖。本工作面機(jī)采高度定為2.2m，平均放煤高度為1.8m，平均采放比為1∶0.82。
3、地質(zhì)條件
E3306工作面位于二分層E3201、E3202采空區(qū)下方，北鄰E3305采空區(qū)，根據(jù)附近E3301、E3202、E3305面采掘揭露情況分析，預(yù)計(jì)工作面回采期間將揭露三處斷層。由于工作面沿底布置，預(yù)計(jì)斷層對(duì)工作面回采會(huì)有一定影響，工作面回采期間應(yīng)加強(qiáng)頂板支護(hù)，確保支護(hù)質(zhì)量。
4、煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)論
通過煤質(zhì)化驗(yàn)鑒定所采
3層煤有自燃發(fā)火傾向，最短自然發(fā)火期為34天。出現(xiàn)CO說明煤已經(jīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，出現(xiàn)C2H4說明煤溫已經(jīng)達(dá)到85°C以上，出現(xiàn)C2H2說明煤溫至少已經(jīng)超過200°C。二、超前準(zhǔn)備，確保正?；夭?/b>
針對(duì)楊莊礦第二個(gè)綜采放頂煤回采，公司、礦領(lǐng)導(dǎo)高度重視，對(duì)三機(jī)配套、后溜改造、放頂煤工藝、最大化的頂煤回收等召開了多次討論會(huì)，并認(rèn)真總結(jié)E3307工作面回采經(jīng)驗(yàn)。初采前應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備及運(yùn)輸系統(tǒng)的磨合，制定工作面正常推進(jìn)的激勵(lì)措施，保證工作面正?；夭?，加大月推進(jìn)度，讓采空區(qū)內(nèi)氧化的遺煤及早進(jìn)入窒息帶，真正落實(shí)“采煤與防火同步進(jìn)行”的理念。
三、防滅火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)
煤層火災(zāi)早期預(yù)報(bào)是通過人體感覺或運(yùn)用儀器分析檢測(cè)煤層自燃的氣體成分，能夠準(zhǔn)確、適時(shí)地進(jìn)行煤層火災(zāi)的早期預(yù)報(bào)，做到有的放矢地采取預(yù)防煤層火災(zāi)的措施，提高措施的針對(duì)性和有效性。
1、束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：工作面從開切眼回采15m后，開始在工作面兩端頭向順槽內(nèi)敷設(shè)束管80m,以后工作面每推進(jìn)30m后重新敷設(shè)80m，依次循環(huán)。工作面回風(fēng)隅角和回風(fēng)流安設(shè)束管探頭并與束管檢測(cè)系統(tǒng)連接。
2、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)：工作面回風(fēng)巷距回風(fēng)口10-15米處安設(shè)一氧化碳傳感器、溫度傳感器各一臺(tái)。
3、人工檢測(cè)：對(duì)回采工作面、回風(fēng)隅角及回風(fēng)流中CO、C02及溫度每班至少檢測(cè)兩次，每周取樣化驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照。
4、防滅火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)要求：
以CO、CO2作為標(biāo)志性氣體，并輔以C2H4、C2H2來掌握煤炭的自燃情況，CO的出現(xiàn)說明煤已經(jīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，C2H4的出現(xiàn)說明煤溫已經(jīng)達(dá)到85°C以上，C2H2的出現(xiàn)說明煤溫至少已經(jīng)超過200°C，應(yīng)該采取積極的防滅火措施。
利用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，便攜式一氧化碳檢測(cè)儀，（紅外線輻射式）溫度計(jì)等設(shè)備進(jìn)行檢查。所有檢測(cè)分析結(jié)果必須記錄在專用記錄薄內(nèi)，每周至少測(cè)定五組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行一次氣體分析，發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火指標(biāo)超過或達(dá)到臨界值等異常變化時(shí)，立即發(fā)出自燃發(fā)火預(yù)報(bào)。
四、注漿防治煤層自燃
E3306工作面回采前必須形成完善的注漿管路系統(tǒng)。注漿防火的原理：漿液進(jìn)入采空區(qū)之后，固體物沉淀下來，充填于遺煤裂隙中間，能夠有效的封堵裂縫漏風(fēng)，包裹遺煤，隔絕了遺煤與氧氣的接觸，切斷了遺煤氧化的反應(yīng)過程，而漿水能增加遺煤的外在水分，抑制氧化過程的放熱。
1、管路敷設(shè)
⑴ 注漿管敷設(shè)路線:從東翼回風(fēng)大巷注漿硐室的注漿管中引出,經(jīng)東翼一號(hào)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→東翼采區(qū)運(yùn)輸巷南→E3202安裝聯(lián)絡(luò)巷→E3306運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)巷→E3306軌道（運(yùn)輸）順槽→E3306工作面，軌道順槽管徑為φ108mm，運(yùn)輸順槽管徑為φ89mm,敷設(shè)時(shí)必須按標(biāo)準(zhǔn)吊掛或墊高。
注漿管敷設(shè)時(shí)，在E3306軌道及運(yùn)輸順槽開門口各安設(shè)一個(gè)閘閥，沿兩順槽接設(shè)至距工作面切眼約60m處停止，并各在末端安裝一個(gè)閘閥。E3306兩順槽中間低洼點(diǎn)設(shè)放漿閥門。
另在工作面架后敷設(shè)一路?32mm高壓膠管，每10米設(shè)三通閥門，為工作面灑漿注漿專用。
⑵ 注漿方法：由地面注漿站集中制漿，采用靜壓注漿方式向工作面送漿，具體采用埋管注漿的灌漿方法。
⑶ 工作面開切眼及停采線處在工作面內(nèi)敷設(shè)一路全長(zhǎng)注漿管，進(jìn)行埋管注漿，注漿管管徑不小于50mm，每3m左右設(shè)一個(gè)出漿口。
⑷ E3306軌道（運(yùn)輸）順槽敷設(shè)注漿管路對(duì)兩端頭進(jìn)行埋管注漿，注漿管管徑不小于50mm，從切眼開始敷設(shè)第一路注漿管，第二路距第一路約40米，一、二路注漿管為工作面全長(zhǎng)敷設(shè)，以后每隔30米兩順槽各敷設(shè)一路，注漿管每3m左右設(shè)一個(gè)出漿口，在敷設(shè)第四路時(shí)開始對(duì)第二路進(jìn)行注漿，第二路管注漿后不再延接，如此循環(huán)。具體敷設(shè)情況見附圖。
2、注漿機(jī)：注漿前將位于泵站附近的注漿機(jī)出漿口與軌順注漿管路連通，向采空區(qū)注漿時(shí)如果出現(xiàn)跑漿潰漿應(yīng)啟動(dòng)軌道順槽內(nèi)的煤礦注漿機(jī)并添加膠凝劑，添加量為注漿量的0.05%～0.1%，按每小時(shí)1～2袋。
3、注漿量計(jì)算
Q=K×A×L×H×B
Q——每循環(huán)應(yīng)注漿量（m3）
A——工作面面長(zhǎng)（m）
L——埋管間距（m）
H——泥漿沉淀的厚度（m）
采空區(qū)取H=0.025m；停采線、開切眼取H=0.05m
K——采空區(qū)冒落表面不均衡系數(shù)， K=1.0~2.2，取K=1.6
B——漿液水土比之和
停采線、開切眼注漿量：Q=K×A×L×H×B
=1.6×164×30×0.05×4
≈1575m3
軌道順槽、運(yùn)輸順槽不再考核注漿量，每?jī)商煸绨嘧{一次。
4、工作面灑漿
在工作面架后敷設(shè)一路?32mm高壓膠管，每10米設(shè)三通閥門，為工作面灑漿注漿專用。灑漿支管用?4吩或?6吩制作，灑漿時(shí)與工作面專用灑漿管路三通相連接。工作面每?jī)商煸绨酁{一次，灑漿時(shí)要對(duì)架后不能回收的遺煤全部噴灑黃泥漿，遺煤較厚時(shí)，將灑漿管插入煤體壓注黃泥漿。兩端頭破碎煤體不能回收，要重點(diǎn)進(jìn)行灑漿及插管注漿處理。
工作面注漿、灑漿工作井上由通巷工區(qū)負(fù)責(zé)，井下由綜采工區(qū)負(fù)責(zé)。
五、凝膠、阻燃劑防治煤層自燃
1、E3306工作面現(xiàn)場(chǎng)防火設(shè)備、材料配備情況
⑴ 運(yùn)輸順槽配備氣動(dòng)注膠泵一臺(tái)，可壓注水玻璃、小蘇打凝膠。
⑵ 軌道順槽配備氣動(dòng)注膠泵一臺(tái)，可壓注水玻璃、小蘇打凝膠。
⑶ 軌道順槽配備動(dòng)壓注水泵一臺(tái)，可用于噴灑阻燃劑。
⑷ 軌道順槽配備注膠機(jī)一臺(tái)，注漿時(shí)可壓注膠凝劑。
⑸ 工作面架間敷設(shè)一路?25mm高壓膠管，每10米設(shè)三通閥門，為噴灑阻燃劑專用。
⑹ 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)防火需要， MEA、水玻璃、小蘇打、膠凝劑、花管等防火材料均在現(xiàn)場(chǎng)配齊，數(shù)量充足，滿足需要。
2、凝膠防火
采煤工作面局部出現(xiàn)發(fā)火隱患時(shí)可采用凝膠防火。具體做法為：促凝劑、水玻璃按一定比例加入水中，用煤礦注漿機(jī)或氣動(dòng)注漿泵將兩種液體壓注到混合器后再壓注到煤體中，在壓注過程中，兩種液體充分混合，邊流動(dòng)邊成膠，在泵壓的作用下將混合液（膠體）注入到煤體裂隙和微小孔隙中，堵塞松散煤體的裂隙和孔隙，使氧氣無法滲透到煤體內(nèi)部，在此過程中混合液（膠體）不斷吸熱，降低煤體溫度。在降溫與隔絕的雙重作用下，煤體自身的氧化放熱性能降低，有效地抑制了煤體的自燃，達(dá)到防滅火的目的。
⑴ 注膠配比
井下注膠：根據(jù)實(shí)驗(yàn)20%的水玻璃和10%的促凝劑（小蘇打或MCA）混合后，成膠時(shí)間為30～50秒，即100㎏水玻璃和50㎏促凝劑分別放入兩料桶內(nèi)，再分別加入400㎏和450㎏水。在出膠口檢查成膠情況，并根據(jù)注膠距離確定成膠時(shí)間，調(diào)整配比。
⑵ 注膠工藝流程圖如下
??? 3、噴注阻燃劑防滅火
在軌道順槽配制阻燃劑溶液（MEA），濃度為7-8kg/m3，利用氣動(dòng)注膠泵或動(dòng)壓注水泵，通過專用管路，將阻燃劑溶液壓送到施工地點(diǎn)，進(jìn)行噴注。噴注阻燃劑分三八制進(jìn)行，每班對(duì)噴注地點(diǎn)及噴注量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并填寫在專用防火記錄本上。
⑴ 工作面架后浮煤在每次移后溜后噴灑，噴灑量以保證浮煤全部濕潤(rùn)為宜，每班至少一次。架后見上分層頂網(wǎng)無遺煤處不再噴灑。
⑵ 溜頭、溜尾關(guān)門柱處浮煤較多，重點(diǎn)噴注阻燃劑，每班至少噴注兩次。噴注方式為：浮煤表面噴灑和破碎煤體插管壓注，插管用4吩鋼管制作，為方便操作，插管可由多節(jié)組成，每節(jié)長(zhǎng)約1米，用管箍連接，前段加工成花管，以提高壓注效果。插管注膠時(shí)要根據(jù)情況隨時(shí)變換插孔位置，既要保證效果，又要避免浪費(fèi)，總之噴注要達(dá)到破碎煤體全部濕潤(rùn)的效果。
⑶ 兩端頭頂煤垮落不及時(shí)，需進(jìn)行打孔壓注阻燃劑處理。
E3306兩順槽自關(guān)門柱向外平行于巷道布置兩排注膠孔，一排在人行道側(cè)，另一排在非人行道側(cè)，鉆孔垂直于巷道頂板打設(shè)，孔深根據(jù)頂煤厚度確定，一般以不打透上方采空區(qū)為準(zhǔn)。注膠孔排間距為2±0.2m，每排的孔與孔之間約為3±0.2m，排與排之間的鉆孔邁步布置，以增加防滅火材料的擴(kuò)散性。打設(shè)完畢后下?4吩套管，套管不要太長(zhǎng)，一般1m即可，一端帶絲，一端開口。下套管后將孔口用棉絲、水泥封堵。向孔內(nèi)壓注MEA防滅火材料，壓注量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，以不大量泄漏為準(zhǔn)，壓注方式可采用氣動(dòng)注膠泵或動(dòng)壓注水泵壓入。
綜采工區(qū)每小班必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)打孔，并下管封孔，打孔必須盡可能超前，以方便防火人員能夠及時(shí)進(jìn)行壓注工作。打孔要盡量避開錨桿和炮眼位置，以防壓注時(shí)泄漏?？组g距可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，但不得大于3m。打孔時(shí)不能與采空區(qū)打透，否則必須重新打孔，并將廢孔封堵。壓注阻燃劑時(shí)，如泄露嚴(yán)重，則采取先壓注水玻璃膠體充填縫隙，再壓注（MEA），以提高效果。
如關(guān)門柱處煤體冒落及時(shí)，則及時(shí)對(duì)破碎媒體壓注防滅火材料即可，不再打設(shè)注膠孔。
六、特殊時(shí)期及地點(diǎn)的防滅火措施
1、初采時(shí)防火安全技術(shù)措施（前50m）
⑴ 開切眼的頂煤采取措施盡可能回收，減少采空區(qū)遺煤。
⑵ 初采每15m（±3m）在兩順槽設(shè)置隔離墻，隔離墻厚度1.5-2m，并壓注噴涂凝膠密實(shí)。
⑶ 工作面切眼沿煤壁線敷設(shè)一路全長(zhǎng)的注漿管，工作面推進(jìn)30米時(shí)對(duì)切眼進(jìn)行注漿，注漿量不小于1575m3。
⑷ 在軌順關(guān)門柱附近設(shè)置1道擋風(fēng)簾，減少向采空區(qū)的漏風(fēng)量。
⑸ 切眼內(nèi)存在外錯(cuò)的絞車硐室，必須用不燃性材料(粉煤灰或黃土)充填。
⑹ 預(yù)計(jì)初采段頂煤厚約4.1m，兩順槽頂板打孔壓注阻燃劑。
2、工作面停采回撤期間的防火安全技術(shù)措施
工作面停采、回撤期間，風(fēng)量縮小到正常風(fēng)量的50%左右，縮短工作面造條件的時(shí)間，加快回撤速度，及時(shí)封閉工作面。施工永久密閉前，永久密閉內(nèi)預(yù)埋灌漿管和監(jiān)測(cè)束管，以便向采空區(qū)內(nèi)注漿及抽氣化驗(yàn)。根據(jù)氣體成分采取相應(yīng)措施。
3、停采線的防滅火處理
⑴ E3306工作面停采后，及時(shí)將底板浮煤清理干凈并外運(yùn)，拖運(yùn)回撤支架時(shí)帶出的浮煤也要及時(shí)清理外運(yùn)，盡量減少工作面浮煤的積存量；如遺煤較多，回撤支架時(shí)，要隨時(shí)噴灑阻燃劑。
⑵ 工作面停采后在E3306切眼非回采幫鋪設(shè)一路注漿管，注漿管鋪設(shè)長(zhǎng)度貫穿整個(gè)工作面。注漿管采用直徑50或60mm的鋼管加工，每隔約3m打設(shè)一個(gè)出漿孔，用雙股鐵絲綁扎固定于切眼回采幫上部錨桿處，注漿管外口延接至E3306軌道順槽非回采幫外約6m處。
⑶
E3306工作面回撤結(jié)束后，應(yīng)盡快將與工作面連通的巷道進(jìn)行封閉，以縮短停采線處的持續(xù)漏風(fēng)時(shí)間，并進(jìn)行注漿，杜絕采空區(qū)自然發(fā)火。????
