甘肃省平凉市崇信县百贯沟煤业有限公司 甘肃 平凉
摘要：国内外高冒区防灭火方式主要有注水、灌浆、喷洒阻化剂、注惰性气体、凝胶、粉煤灰固化泡沫、三相泡沫、稠化砂浆等防灭火技术，它们各有优缺点。
关键词：高冒区；有机材料；综合防灭火
百贯沟煤矿1505综采工作面是百贯沟煤矿一采区第三个工作面，西北走向布置，东北侧依次为1503工作面、1501工作面采空区，其余方向均为未采动区域，其中1505运输道临近DF1逆断层掘进。由于为孤岛开采，回采期间工作面运输道出现4处高冒区。具体分布和尺寸情况见图1所示。
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图1百贯沟煤矿1505工作面运输道高冒区分布情况
国内外高冒区防灭火方式主要有注水、灌浆、喷洒阻化剂、注惰性气体、凝胶、粉煤灰固化泡沫、三相泡沫、稠化砂浆等防灭火技术，它们各有优缺点。比如：灌浆吸热降温，工艺简单，成本低，且能够包裹煤体，阻止煤与氧气接触，但浆体只流向地势低的部位, 不能向高处堆积, 且易跑浆、溃浆，导致井下工作环境恶化；注水技术成本低，吸热降温速度快，大量的水蒸气能降低空气中氧气的浓度，有利于惰化防灭火区域，但存在与灌浆技术类似的缺点；阻化剂能惰化煤体表面活性结构, 阻止煤炭的氧化，并能吸热降温，使煤体长期处于潮湿状态，但不易均匀喷洒在煤体上，实施较困难，易腐蚀井下设备，对工人健康不利；惰性气体能减少区域氧气浓度，但易随漏风扩散，防灭火效果差；凝胶封堵裂隙效果好，耐高温，对局部火源效果较好，但流量小，流动性差，不能大面积使用，且成本高，易龟裂，会产生有毒有害气体；粉煤灰固化泡沫流动性好，速凝早强，堵漏风效果好，但易跑浆、溃浆，泡沫易破灭，粉煤灰购置不方便。
一、制定高冒防灭火方案
根据现场实际情况，首先对高冒区域实行喷浆封堵，预先插入Φ16mm措施管。管路外壁敷设束管检测管路，便于每班对高冒区域内CO、CH4等有毒有害气体浓度进行检查，高冒区温度采用红外线测温仪每班观测一次。为防止高冒区发火，工作面安全回采，特提出以下四种高冒区防灭火方案。
方案一注氮法。利用氮气的不燃特性，稀释空气中的氧气，造成缺氧窒息灭火。定期对高冒区域进行注氮。
方案二注LFM有机材料充填法。目前大多数有机发泡充填材料存在使用成本高、材料有毒副作用、反应热高、需要专用设备等。LFM轻型充填材料是一种新充填堵漏材料。它在保持一定堆积强度和具有一定柔性承压能力无需专用设备，无毒，价格低廉。1吨LFM轻型充填材料可充填7-10m3的空间。根据1505运输道空洞252m3计算，需要LMF31.5吨，按5000元/吨计算共需15.75万元。（MEA封堵材料也可用于高冒区域防火，但是20000元/吨，成本太高，不予考虑。）
方案三注浆法。对高冒区喷浆堵漏后，用黄泥制成的浆液灌注高冒区，充填空隙，包裹煤体，阻止氧化。
方案四注高岭土。对高冒区喷浆堵漏后，用高岭土制成的浆液灌注高冒区，借鉴华亭矿业《巷道高冒区注高岭土综合防火技术》。
二、方案比较
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三、方案确定及实施
根据1505运输道高冒区域实际情况以及方案比较，为确保工作面安全回采进入窒息带，1505运输道高冒区进一步的处理方法只能是进行注LFM有机材料充填材料，把空的区域及破碎煤体充满。由于LFM有机材料充具有很好的流动性，从而很好地充满空间并渗透到裂缝中去，一方面解决防灭火问题，另一方面解决工作面回采的冒顶和支护问题。并且该注浆材料的充填工艺和系统要简单，成本要比较低。决定采用方案二注LFM有机材料充填法。
四、 结束语
通过注LFM有机材料充填材料，百贯沟煤业公司1505工作面顺利通过4个高冒区域。保证了矿井产量，提高了效益。由于防灭火效果显著，目前LFM有机材料充填材料被用于公司其他防灭火重点区域。
参考文献：
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作者简介：路亚楠（1987年出生），男，河北邢台市人，助理工程师职称，本科学历，就职于甘肃省平凉市崇信县百贯沟煤业有限公司
论文作者:路亚楠 王宁 张新加 武晓彤
论文发表刊物:《科技新时代》2018年7期
论文发表时间:2018/9/21
标签：工作面论文; 材料论文; 区域论文; 方案论文; 泡沫论文; 平凉市论文; 惰性气体论文; 《科技新时代》2018年7期论文;