1 工作面概況
3101綜放工作面采用傾斜長壁綜采放頂煤一次采全高開采,工作面走向長度為910 m,傾斜長度為150 m,平均煤厚7.8 m,煤層傾角10o~25o,地質(zhì)儲量為136萬t,可采儲量為108.8萬t。煤層標高為-270~-418 m,埋藏深度496~615 m。2004年7月鑒定,該工作面煤層為不易自燃煤層,最短自然發(fā)火期為70 d,煤塵爆炸指數(shù)為15.87%。
3101工作面為三水平首采工作面,采用U+L型通風方式,上順槽用U型棚支護,下順槽和泄瓦斯巷采用工字鋼T型棚支護,該工作面于2003年12月開始回采。
2 工作面特殊時期自然發(fā)火隱患及原因分析
2.1 工作面特殊時期自然發(fā)火隱患
3101工作面于2004年4月15日回采過程中工作面中部遇斷層,經(jīng)地質(zhì)部門分別從3101工作面和3101回風巷進行探測,該斷層落差10 m,隨工作面推進寬度逐漸增大,最大時在工作面內(nèi)連續(xù)長度達40 m,該斷層走向長度約140 m。工作面見斷層后對巖石段被迫采取放炮破巖,此時工作面已推進100 m。2004年5月5日通風區(qū)進行防滅火預測預報期間,發(fā)現(xiàn)3101采空區(qū)后部的泄巷橫川和上順槽橫川密閉內(nèi)均不同程度出現(xiàn)CO氣體,濃度分別為0.003 1%、0.007 2%,2004年5月16日3101上順槽橫川密閉內(nèi)CO上升至0.015%,工作面上隅角網(wǎng)內(nèi)也檢查出高濃度CO氣體,濃度0.018%,為及時治理工作面自然發(fā)火隱患,立即對工作面采空區(qū)實施邊疆注漿,但CO仍曾上升趨勢,7月12日經(jīng)檢查化驗,工作面CO氣體范圍擴大,上隅角、上順槽橫川密閉、工作面90#架后、上順槽均出現(xiàn)CO氣體,濃度分別為:0.06%、0.08%、0.042%、0.002 2%。同時3101工作面后部的泄巷橫川密閉內(nèi)檢查出高濃度CO,濃度為1.84%。工作面出現(xiàn)嚴重的自然發(fā)火隱患,回采過程中隨時都有被迫封閉的可能。
2.2 發(fā)火原因分析
分析認為,3101綜放工作面的發(fā)火原因為:
?。?)工作面過特大斷層期間,推進速度減慢,特別是2004年7月份月推進距離不足20 m,使采空區(qū)自然帶寬度擴大;
?。?)工作面過特大斷層期間,由于地質(zhì)因素,采空區(qū)遺留大量殘煤;
(3)工作面回采期間上順槽淤煤積水較多,清理難度大,加之上順槽壓力大,造成巷道斷面最小處不足2 m2,上順槽被迫安排膠帶輸送機當班人員清理淤煤,上下順槽通風壓差大;
?。?)3101采空區(qū)后部的3101原進支架橫川密閉段回采前替棚期間出現(xiàn)高冒區(qū),回采過程中形成漏風通道;
?。?)3101工作面初期-270 m膠帶進風巷由于工作面采過后封閉不嚴、密閉受壓嚴重,造成向采空區(qū)漏風供氧;
(6)工作面內(nèi)巖石段推過后,未及時垮落形成漏風通道。
針對以上情況經(jīng)綜合分析認為,主要是采空區(qū)存在漏風通道,特別是過特大斷層期間,采空區(qū)丟煤較多,推進速度減慢,氧化帶窒留時間長,加之上順槽斷面太小,上下端頭壓差較大,致使工作面采空區(qū)出現(xiàn)嚴重的自然發(fā)火隱患。