根据西安科技大学对11113工作面防火技术与装备研究成果，安徽建筑工业学院对采空区“三带”测定、通风系统均压、抽采平衡技术研究的成果和经验，结合现场施工编制潘北矿11313工作面顶分层回采期间防治自然发火技术措施。
??????? 1. 概况
??????? 1.1 工作面概况
??????? 11313工作面位于矿井东一（A组煤）采区，工作面沿走向布置，设计可采走向长780m，倾斜长123m，上风巷长1125 m，下顺槽长1055m，可采储量52.4万吨，工作面上风巷标高-413.8～-442.5m，下顺槽标高-455.8～-480.4m。工作面计划回采时间2013年4月～2013年12月。
??????? 3煤面内厚4.55～7.22m，平均5.77m，煤层比较稳定，结构简单，属于半亮-半暗型煤，硬度较小。3煤层上距4-1煤约70m，下距1煤层0.5～1.99m，平均1.28m。1煤厚2.52～4.35m，平均3.5m。根据11313工作面上下顺槽实际揭露资料，发育断层14条，其中落差大于3m的7条，小于3m的7条。
??????? 由于A组煤厚度较大，采用分层开采方式，其中A组煤分两层开采，先采3煤顶分层，采高4.5m。。11313工作面A组煤自燃发火期3～6个月。
??????? 1.2 通风系统
??????? 该面采用U型通风方式，11313工作面顶分层回采期间预计配风量为1080m3/min。
??????? 进风路线：
??????? ① 地面→副井→-490m东翼运输大巷→-490m东翼轨道石门、-490m东翼皮带石门→-490m东翼A组煤皮带巷→11313下顺槽→11313工作面
??????? ② 地面→副井→-490m东翼运输大巷→-490m东翼轨道石门→11313下顺槽进料联巷→11313下顺槽→11313工作面
??????? 回风路线：
??????? 11313工作面→11313上顺槽→A组煤回风上山→-490m东翼A组煤回风巷→-480m东翼回风石门→-490m东翼回风大巷→风井→地面；
??????? 1.3 防灭火系统
??????? （1）灌浆系统
??????? 地面设有泥浆搅拌站，总容量144 m3，安设制浆能力13.6 m3/h的泥浆搅拌机3台，泥浆用Φ168×12mm管路通过钻孔向井下-490m东、西采区输送。11313上风巷布置一路2吋灌浆管路，约1070m。
??????? 灌浆管路敷设路线：地面灌浆站→灌浆钻孔→-490m东翼回风大巷→-480m东翼回风石门→-490m东翼A组煤回风巷→A组煤回风上山→11313上顺槽→11313工作面老塘。
??????? 灌浆参数选择：
??????? 灌浆参数：灌浆材料选用粘性黄土，泥浆水土比5：1。
??????? 黄土量：Q=K×M×L×Ls×Kr
??????? 式中K-灌浆系数，取0.04；
???????????????? M-煤层开采厚度，取4.0m；
???????????????? L-倾向长度，取123m；
???????????????? Ls-工作面日推进度，取3m；
???????????????? Kr-煤炭回收率，取93%；
??????? 则每天需浆量Q=0.04×4×123×3×0.93=54.9m3。
??????? （2）注氮系统
??????? 地面建有注氮车间，安装KGZD-1000型制氮机两台，单台制氮量为1000m3/h，产氮浓度不低于97%。干管（Φ194×12mm）由风井井筒安装，井下敷设Φ133×5mm无缝钢管至-490m东、西翼采区。11313下顺槽布置一路4吋注氮管路，约1060m。
??????? 注氮管路铺设路线：地面制氮车间 →风井→-490m东翼回风大巷→-490m东翼胶带机大巷→-490m东翼皮带石门→东翼A组煤皮带巷→11313下顺槽→11313工作面老塘。
??????? 2. 回采期间防灭火技术措施
??????? 2.1 自然发火监测
??????? 1）通风队在以下地点必须设点进行防火检查，并建立检查台账：①工作面上隅角、回风流、采空区（测点进入采空区或煤岩体内不少于300mm）每小班设点检查1次；②断层附近、架顶遗煤量大的支架间安设测点，支架间测点架顶、架尾每天检查1次；工作面架档每周全面检查1次；若发现异常，增加架间检查次数；③抽采管路每天检查1次。
??????? 2）测气员采用鉴定器、温度计检查工作面上述测点CO、温度等参数，每周抽取气样分析1次。出现CO地点，每天必须取样用气相色谱仪分析。
??????? 3）工作面回风流安置CO传感器，安全监控系统实时监测，监测到回风风流中有CO时，必须立即汇报相应领导。
??????? 4）使用红外热成像仪进行巷道、工作面温度异常点监测。
??????? 5）束管监测
??????? 利用JSG-7型火灾预报束管监测系统，在工作面上隅角设置固定观测点，自动巡回采样、分析。
??????? 2.2 初采期间防灭火技术措施
??????? 1）工作面初采期（工作面推进0m-50m）每推进10m，采煤队负责在上、下隅角用“双抗”编织袋装煤（矸）各建一道隔离袋墙，厚度不小于2m，高度接顶，左右到煤帮及综采支架，充填墙用黄泥抹实，确保密实不漏风。
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??????? 图2.4 采空区两道沙袋充填示意图
??????? 2）工作面初次来压后，通过上隅角预埋的灌浆管路灌黄泥浆、下顺槽预埋注氮管路至采空区注氮。
??????? 3）在工作面上、下顺槽距切眼40～60m位置按扇形布置方式提前向采空区施工钻孔，钻孔终孔位置位于工作面煤层顶板以上3m。工作面初次来压后使用ZHJ-10/1.8G矿用移动式防灭火注浆装置通过钻孔向工作面上、下部压注MCJ12或MEA-1高分子胶体各200m3，处理区域为工作面上下部各30m范围内。如下图所示：
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??????? 图2.5切眼钻孔位置布置示意图
??????? 2.3 工作面正常回采期间防灭火技术措施
??????? 1）严格跟顶回采，合理调整支架起伏和控制采高，提高回采率，降低采空区浮煤量；保证月推进速度在60m以上，降低采空区浮煤氧化时间。
??????? 2）正常回采时，采煤队每次移架对架后进行洒浆，通风队负责监督。
??????? 3）当支架间测点检测有CO时，增加采取支架间灌浆钻孔灌浆方法。利用Ф19mm高压胶管将打入老塘方向的6分灌浆铁管与敷设至工作面的2吋灌浆软管合茬灌浆。架间钻孔采取非连续灌浆方式，每次灌浆3～5分钟，钻孔孔口漏浆要立即停止灌浆，防止工作面大量跑浆。
??????? 4）工作面过断层时，适当加大架后洒浆量；视情况增加采用上隅角预埋2趟灌浆管路交替灌浆和下顺槽预埋注氮管路向采空区注氮措施；过落差大于5m的断层，提前在上顺槽或下顺槽施工钻孔向采空区断层遗煤区域压注MCJ12或MEA-1高分子胶体（若架间具备钻孔施工条件，可以适当从架间向采空区施工部分钻孔）。
??????? 5）工作面日推进度小于2刀或存在自然发火隐患时，利用下顺槽预埋注氮管连续向采空区注氮或CO2，压注期间监测工作面上隅角CO2、CH4浓度，确保不超限。通风队要经常检查注氮管路及闸阀情况，确保能对工作面后方老塘进行不间断的注氮防灭火，注氮时注入的氮气浓度不得小于97%。
??????? 6）工作面过断层或异常区期间（正常回采时视采空区垮落情况）采煤队对上、下三角用“双抗”编织袋装煤、矸充填严实，充填墙用黄泥抹实，确保密实不漏风，充填的煤矸不予回收利用。每次移架后要对充填墙进行加固处理。
