精准治灾看星空(中国)系列报道
星空(中国)矿区煤矿自然灾害多元复杂、耦合叠加。矿区开采的煤层均为容易自燃、自燃煤层,最短发火期仅20天左右。各矿井坚持“预防为主、早期识别、因地制宜、综合治理”的原则,以防治自然发火为核心,多年来聚焦“高瓦斯易自燃厚煤层开采条件下高强度瓦斯抽采和煤层自燃防治相互影响”“近距离煤层开采条件下采空区遗煤长期处于二次氧化或多次氧化区域”和“多元灾害治理中煤层自燃防治”等难题,以分级预警防控体系为指导,以采空区与采后防灭火管理为重点,重点攻关、深入研究,扎实开展防灭火各项工作,构建形成了“1343”自然发火综合防治体系,消除自然发火隐患,杜绝外因火灾发生,实现“零发火”目标。
一、围绕一个目标
牢固树立了“监测预警全覆盖,分级管控无疏漏,综合治理‘零发火’”自然发火防治目标。
二、采煤工作面自然发火防治
多维监测:采煤工作面安装的采空区束管在线监测分析系统、光纤测温系统及风流中安装安全监测监控防火预警系统(CO、温度、烟雾、管道CO等传感器),可实时采样分析获得监测数据,实现多系统多维度监测。
分级预警:在国内较早研究建立了工作面后部采空区自然发火监测分级预警防控系统,根据自然发火参数将煤自燃分为六级预警指标(灰色、蓝色、黄色、橙色、红色和黑色),自然发火标志气体指标五个(CO、O2、∆CO/∆O2、C2H4和[C2H4]/[C2H6]max)。根据采煤工作面采空区指标性气体分级预警情况采取具体防灭火措施。
防灭火技术:采煤工作面采取黄泥灌浆、注氮气、气雾阻化、上下隅角封堵、注液态二氧化碳等综合防灭火措施,保证工作面安全生产。除采取常规的黄泥灌浆、注氮、气雾阻化等措施,率先在国内研究应用了采空区注液态二氧化碳防灭火技术。该技术采用专用液态二氧化碳罐车通过工作面架后埋管向采空区灌注液态二氧化碳的方式,对后部采空区起到降温、惰化等作用,效果明显。
三、采后封闭区及系统巷道自然发火防治
多维监测:封闭区内圈、外圈系统分别安设观测管定期进行采样分析;回风大巷密闭墙集中区域安装CO传感器;重点区域密闭墙安装在线监测系统;岗位工及各级管理人员使用仪器全面升级,配备热成像仪、多参数气体监测仪。
分级预警:采后封闭区治理,瞄准密闭墙这一薄弱位置和环节,根据封闭区内氧气、瓦斯等气体参数及危险性,将密闭墙按“红、橙、黄、绿、蓝”等五个等级进行分级管控,采取相应措施。
防灭火技术:密闭墙施工采用“水泥预制块+混凝土充填”工艺施工,永久封闭施工前超前对巷道喷浆、注浆进行堵漏。创新采用帷幕注浆法,采用水玻璃+水泥“双液”注浆技术工艺钻孔注浆堵漏;自主研制了新型灌浆材料“CL-C-S”浆液,用于密闭墙后灌浆,实现全方位封堵漏风。在密闭墙上安装多参数在线监测系统,实现闭墙内氧气、CO、瓦斯、压差等参数进行连续在线监测。
四、防灭火管理保障
检查监测管理:针对井下系统“点多面广线路长”的特点,一是大力推行先进的防灭火仪器装备,为岗位工及各级管理人员配备了红外热成像仪、多参数气体便携检测仪等装备,重点区域密闭墙安装在线监测系统,回风大巷密闭墙集中区域安装CO传感器;二是做好巡查机制管理,创新推行“局级季度抽查、矿级月度巡查、科级旬度详查、队级每日精查”网格化管理机制,做到全覆盖、无疏漏。
措施落实管理:采空区灌浆、注氮、封堵等常规措施,执行“对标对表”“挂图作战”,对计划任务进行细化量化,制定计划落实表、“作战图”,严格按照时间节点考核;注液态CO2、注凝胶等关键措施,执行“一工程一措施”,制定工作流程图,明确各单位职责,确保各项措施迅速落地实施。
工程质量管理:按照“1+3+1”(1为预制块墙,3为浇筑混凝土)规格,保障密闭墙质量坚固可靠;注浆、堵漏等关键、隐蔽工程执行“视频+照片”式存档管理,堵塞围岩裂隙漏风通道。
通过大力实施综合防灭火措施,星空(中国)矿业连续多年实现矿井零发火目标。以“液态CO2井下直接灌注灭火”为核心的《火与瓦斯共存条件下特厚煤层防灭火关键技术及应用》和《高瓦斯极易自燃特厚煤层防灭火关键技术》科研项目,先后获得国家能源科技进步奖二等奖、中国煤炭工业科技技术奖三等级。(通风部 杨乐乐)
编辑:徐超