1 礦井概況

雞西礦業(yè)集團(tuán)二道河子煤礦于1958年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力78萬(wàn)t/a，經(jīng)礦井改造，1981年核定能力為110萬(wàn)t/a。立井從1995年進(jìn)入二水平生產(chǎn)，現(xiàn)有3個(gè)采煤隊(duì)，10個(gè)掘進(jìn)隊(duì)。礦井采用滋合式通風(fēng)，其中三水平南風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)為2K56-30軸流風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1臺(tái)備用），總排風(fēng)量8 066m³min,負(fù)壓為2 740Pa，等級(jí)孔為2.8m²,有效風(fēng)量率為88％；礦井屬高瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌量24.38 m³t,絕對(duì)瓦斯涌出量為29.23 m³min,CO₂相對(duì)涌出量6.77 m³t,絕對(duì)涌出量8.12 m3min,煤塵爆炸指數(shù)33％～35％，全礦共有4個(gè)可采煤層，年生產(chǎn)能力100萬(wàn)t。

2 火區(qū)治理情況

此火區(qū)是1997年7月18日燃燒的火區(qū)。1997年7月18日二道河子煤礦三水平三區(qū)3#風(fēng)道因電纜失爆引起火災(zāi)，火區(qū)位置在－360m～220m之間，過(guò)火巷道總長(zhǎng)度800 m。1998年發(fā)展到1 100m，經(jīng)1998年到1999年對(duì)火區(qū)投入資金2 587萬(wàn)元的綜合治理，（后因資金緊張，停止治理），砌密閉26道，注水5 600 m3，注土沙膨脹水泥3 600 m3，使火區(qū)得到了有效控制，火區(qū)內(nèi)CO、溫度逐漸降低，2 #密閉溫度46℃，CO為0，8#密閉溫度30℃，CO濃度為80×10-6。此參數(shù)已穩(wěn)定2.5a，故確定火勢(shì)已控制住，沒(méi)有漫延發(fā)展趨勢(shì)，詳見(jiàn)圖1。

　　

　　圖1 3#火區(qū)局部平面圖

3 火區(qū)復(fù)燃狀況

由于火區(qū)下部3#煤柱2001年開(kāi)采造成采動(dòng)影響，使封閉火區(qū)的3#密閉在礦壓作用下遭到損壞產(chǎn)生漏風(fēng)，部分封閉火區(qū)密閉由于礦壓作用產(chǎn)生變形及周圍采后冒落不能進(jìn)入人員進(jìn)行檢查修補(bǔ)，造成火區(qū)復(fù)燃。在2002年7月20日6:30，南風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)發(fā)現(xiàn)風(fēng)塔排風(fēng)處出現(xiàn)黃煙，后經(jīng)全面檢查，確定為原封閉的3#風(fēng)道火區(qū)復(fù)燃起火，黃煙進(jìn)入總排風(fēng)井。經(jīng)檢測(cè)：火區(qū)與南風(fēng)井連接口處溫度70℃，CO濃度3 600×10-6，巷內(nèi)溫度300℃以上，火焰漫延到連接口處。

4 復(fù)燃火區(qū)治理

（1）向火區(qū)注水。經(jīng)4d連續(xù)向火區(qū)注水120 m3/h，火區(qū)火勢(shì)漫延得到控制，但因向火區(qū)所注水經(jīng)火區(qū)后方密閉全部滲漏，使火區(qū)未能全部熄滅，火區(qū)與南風(fēng)井聯(lián)結(jié)處溫度在100℃以上，CO居高不降，人員無(wú)法靠近，使巷道無(wú)法封堵。

（2）向火區(qū)注CO₂。①由地面南風(fēng)井管路向火區(qū)注液體CO₂共5t，轉(zhuǎn)變氣體28 00m3，因塑料管路耐不了－80℃的低溫，致使管路中途凍裂CO₂泄漏而無(wú)法注入火區(qū)。②在井下三水平向火區(qū)注化肥、硫酸中和反應(yīng)出CO_2BR> （3）火區(qū)注泥漿。由地面南風(fēng)井管路向火區(qū)注泥漿，連續(xù)20d注入黃泥、白泥200t，由于所注泥漿經(jīng)火區(qū)后方密閉部分滲漏，因而沒(méi)有改變火區(qū)狀況。

（4）火區(qū)注滅火劑。選用徐州意創(chuàng)化工科技有限公司生的MEA系列防滅火劑，由地面用管路向南風(fēng)井火區(qū)巷口壓注，其用意是將南風(fēng)井火區(qū)巷口至火區(qū)里部70m巷道（原治理封閉火區(qū)時(shí)70m處砌筑一道密閉）用滅火劑充填滿達(dá)到滅火目的，最次也能在火區(qū)巷道基處部位充填滿封堵巷道達(dá)到滅火目的。實(shí)際2d注滅火劑（1t）200 m3，水和滅火劑的比例為：1:0.06~0.13。13d注粘稠劑封堵劑（2t）加粉煤灰200 m3，粉煤灰、水和粘稠劑比例為：1:1~0.51:0.04~0.12。共計(jì)充填700 m3（火區(qū)巷道斷面7 m2）。最后一直壓注封堵劑堆積至火區(qū)巷道棚梁位置，救護(hù)隊(duì)員將南風(fēng)井與火區(qū)巷聯(lián)結(jié)處用料石水泥沙子將火區(qū)巷道砌筑封堵完畢。

（5）火區(qū)封堵。火區(qū)復(fù)燃巷道充填封堵初戰(zhàn)告捷后，新的問(wèn)題緊接出現(xiàn)，9月13日火區(qū)內(nèi)余存的CO及高溫，又沿原封密的3#材料道串向三采區(qū)2#總排風(fēng)道，2#總排風(fēng)道CO濃度520×10-6,溫度達(dá)到33℃，瓦斯0.8％，因而，火區(qū)治理又延續(xù)到封閉外圍采區(qū)巷道。隨即我們將殘采三區(qū)提前報(bào)廢，利用2個(gè)月時(shí)間將三區(qū)全面回撤，并將外圍巷道砌筑16道密閉，10月31日實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)燃火區(qū)徹底封閉（見(jiàn)圖2）。

　　

圖2 二礦三水平3#及三區(qū)封閉工程平面圖

5 復(fù)燃火區(qū)的治理效果

5.1火區(qū)全封閉各種參數(shù)的檢測(cè)

火區(qū)全封閉后，各參數(shù)見(jiàn)表1～表3。

表1 南風(fēng)井火區(qū)口封閉后

　　

地 點(diǎn)

CO/×10^-6

CH₄/%

溫度/C

南風(fēng)井火區(qū)口（孔內(nèi)）

3 000

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300

8^#回風(fēng)口

180

0.3

35

三區(qū)總排

520

0.8

32

表2 三區(qū)全封閉后

　　

地 點(diǎn)

CO/×10^-6

CH₄/%

溫度/C

南風(fēng)井火區(qū)口（孔內(nèi)）

2 000

100

8^#回風(fēng)口

80

1.5

35

三區(qū)總排（孔內(nèi)）

1 600

1.5

34

　　表3三區(qū)全封閉10d后至今

地 點(diǎn)

CO/×10^-6