摘要：综放工作面综合防灭火技术的措施和应抓好的几个环节。保证综放工作面能够安全正常地生产。

　　关键词：综放工作面 综合防灭火 理论 应用

　　综采放顶煤技术具有生产效率高、巷道掘进率低、搬家次数少、地质条件适应性强、易于实现单机单面高产、材料投入少、生产成本低等优点。近十年在南山矿井下原煤生产中大力推广使用，实现了矿井的高产高效。按照集团公司建设高产高效现代化优强矿井的目标要求，综采放顶煤技术在现在和将来都是集团公司大力发展的重点。本文就综放工作面防治煤层及采空区自燃发火技术的理论及实践作一个深入讨论。

　　一、综采放顶煤技术的工艺特点及煤炭自燃理论

　　综采放顶煤技术是一种在厚煤层中，沿煤层底部布置一个长壁综采工作面用常规方法进行回采，利用矿压为主，人工松动为辅的方法使支架上方的顶煤破碎后经由支架后方放出，通过刮板输送机运出工作面的采煤技术。

　　燃烧的三个必要条件：1有可燃物。这里指处于破碎状态并和空气接触的煤；2有助燃物。这里指一定浓度的氧，空气中氧的浓度要在12%以上；3有火源。指煤堆积在一起产生大量的热使煤的温度升高达到燃点。煤炭发生燃烧三个条件缺一不可。

　　因此如何进行综合防灭火应主要基于以下三个思考方向：1减少处于破碎状态并和空气接触的煤；2降低与煤接触的空气中氧的浓度；3控制产生自热的煤体温度在燃点以下。

　　二、综合防灭火技术措施的种类

　　1、从减少和空气接触的煤的思考方向来考虑，有以下几种方法：

　　⑴应采用顶煤冒放性最好的支架。这样既可提高原煤采出率，减少煤炭资源的浪费，又可尽量避免采空区留煤，降低采空区留煤自燃的危险，切实地保障生产的安全。

　　南山矿通过比较高、中、低位放顶煤技术的优缺点，高、中位放顶煤支架具有稳定性好的优点，但同时具有放煤位置过高，煤尘较大，通风断面小等缺点，并且由于放煤位置位于支架的中、高位，易使顶部冒落煤滑向支架后方，使支架后方留下一定厚度的煤阶。

　　⑵采掘巷道分段掘送，减短煤的暴露区域。采区工作面的主要运输巷、主要回风巷都应采取在煤层底板岩石中掘进的方法，分段掘送入风反上、回风反上揭煤，再分别掘进煤平巷与切眼勾通。

　　⑶两巷喷碹处理。运输、回风两条煤平巷中对所暴露煤壁进行喷碹处理，使用材料为水、水泥、沙子，比为1:1:2.5。理论上要求喷碹厚度10cm，根据南山矿的实践经验，喷碹厚度在5cm左右即可满足生产要求，可节省大量的水泥、沙子。

　　2、从降低与煤接触空气中氧浓度的思考方向来考虑，有以下几种方法：

　　⑴短壁布置工作面。由于南山矿综放工作面采用“U+L”型或“E”型或“E+L”型通风系统。

　　⑵均压防灭火。从理论上来说，在“U”型通风系统下，工作面进风侧与回风侧的风压差的大小，决定了通过工作面的风流风速的大小，而通过工作面风流风速的大小决定了工作面向采空区漏风的速度。

　　⑶采后及时灌浆注沙封闭。当工作面进入到收尾阶段前，在回风道预埋管路。或采取随采随灌的方式，通过预埋管路向采空区灌浆注沙，并在工作面收尾后及时封闭，防止继续向采空区渗入氧气。

　　⑷旧巷、两巷注凝胶防火。此项技术为我矿闫立章总工程师通过长期生产实践，多次实验最终探索出来的一项科技成果。在两个容器中分别装入水玻璃（主要成份为SiO2)、化肥（主要成份为NH4NO3，后期使用过NaHCO3），和水按1:15的比例充分混合，分别通过两根水管和三通汇入到一根水管内，再通过90型泵注入到煤体内，经过化学反应所生成的化合物（NH4）2SiO3(后期产物为Na2SiO3）具有阻燃的特性，从而防止煤体氧化生温。

　　⑸采空区注氮。氮气的气体性质不活跃，属于隋性气体，是空气中的主要成份，具有不可燃的特性，既可以迅速有效地扑灭明火，又可以降低采空区内氧气的浓度，同时液氮还具有冷却降温的作用，可以有效地防止采空区留煤自燃。近年来我国应用氮气防灭火技术发展较快，特别是采用综放工艺的工作面，注氮防火已成为一项重要的安全技术措施。但是由于要求制氮精度较高，生产成本较高，贮存和运输较困难，因此在我矿生产中应用较少。

　　⑹采空区布置顶板尾巷，防止本层尾巷向采空区扩散空气。布置顶板尾巷的目的是排放煤层及采空区内贮存的瓦斯，顶板尾巷是在顶板煤层中相对于回风平巷内错10~15m布置的一条独头巷道。顶板尾巷应充分做好防漏风工作，防止向采空区内扩散空气。且顶板尾巷不宜距离过长，使煤体长期暴露在空气之中。采用“E”型通风的顶板尾巷不适用于自然发火期较短煤层。

　　3、从控制产生自热的煤体温度在着火点以下，使煤体降温的思路来考虑，主要有以下技术措施：

　　⑴煤体两巷注水降温。南山矿两个综采区成立了专门的注水队，由区技术通风区长负责管理，在上、下两巷中用爬道钻向工作面及两巷顶板煤层打钻注水，既可以实现软化煤体、降低煤尘、提高煤的采出率的目的，也可以使煤体降温，控制煤体温度在着火点以下，从而延长煤的自然发火期。

　　⑵放顶线喷雾降温，或喷洒阻化剂。在南山矿2000年引进的ZF2800/16/24型低位放顶煤支架后部的天窗上，装设有喷雾器，通过该喷雾器可以对冒落的顶煤和采空区留煤进行除尘和湿润处理。即可以消尘也可以使采空区留煤降温，同时实现防尘和防灭火两项内容。在该型支架的使用初期，喷雾器并没有得到很好的使用，现在应用情况较好。或者在工作面支架的架间喷洒阻化剂（主要成分为MgCl2），当工作面采过该位置后，阻化剂可以有效地抑制采空区留煤的升温自燃。此种方法在近几年的综放工作面广为应用，效果较好。

　　三、综放工作面开展综合防灭火工作应抓好的几个环节

　　1、应抓好工作面设计环节。在技术人员开始对综放工作面进行设计时，应当根据工作面所处的地质条件，合理地布置巷道。同时根据具体的工作环境，选用多种综合防灭火技术措施。科学地拟出措施的执行方案，将措施的执行方案落实到每个工人头上。

　　2、应抓好综合防灭火技术措施的执行和管理。在正常生产过程中，应该按照作业规程和措施所拟出的措施执行方案严格地执行，采区领导班子作好日常的监督管理工作，保证每个方案都能得到很好地落实。

　　3、应大力做好职工的安全防火思想教育。在日常工作中，人的因素是最重要的。因此应该努力做好职工的安全防火思想教育，提高职工的思想认识，工作的责任心和综合素质，只有职工的责任心提高了，才能确保能主动严格地按照技术措施所规定的内容去执行。只有职工的素质提高了，才能确保能正确执行技术措施的内容。

　　就南山矿的煤炭生产来说，综放工作面所生产出的原煤产量占全矿原煤煤总产量的70%以上，并且，由于综放设备投资巨大，生产效率较高，产量较大，还有很多辅助单位专门为综放工作面的生产提供服务。因此能否确保综放工作面正常安全地生产，关系着全矿煤炭生产的大局。

　　因此，我们要在具体生产过过程中不断地实践、探索、总结，提高和改进现有综合防灭火技术措施的执行效果，不断地更新综放工作面综合防灭火技术措施的内容。为保证综放工作面能够安全正常地生产，为全矿的煤炭生产做出我们自己的贡献。