摘要：結合煤層自燃火勢及范圍，通過采取合理的滅火方案及措施，有效地遏制了火勢范圍擴大，最大限度的減少能源損失，在較短時間內(nèi)礦井得以恢復安全生產(chǎn)。介紹膠體防滅火技術在韓家灣煤礦煤層自然滅火中的應用和效果。
關鍵詞： 膠體 滅火 應用 效果
一、礦井概況
韓家灣煤礦位于神木縣大柳塔鎮(zhèn)，2005年開始進行升級改造，改造后生產(chǎn)能力提高到150萬噸/年，服務年限為40年。煤層埋藏深度70m，主要開采1-2上、1-2下和2-2煤層，1-2上煤層平均厚度1.68m，1-2下煤層厚度2.5～2.8m，層間距約2.8m，2-2煤層平均厚度4.5m，與1-2煤的層間距約28m。煤種為長焰煤、不粘煤，屬易自燃煤層。
二．火區(qū)概況
2008年12月30日，韓家灣礦1-2煤層自然發(fā)火，初期發(fā)現(xiàn)明火點和高溫區(qū)位于距井口約130m處的主斜井穿1-2煤層約8m范圍內(nèi)，并迅速發(fā)展到約20m范圍，經(jīng)救護隊探查，主斜井附近的1-2煤層巷道內(nèi)有明火（高溫和明火區(qū)范圍見圖1），遂采取灑水、注水的措施控制了明火，并從主斜井內(nèi)高溫區(qū)以上5m至高溫區(qū)以下12m（約25m）的范圍內(nèi)向巷邦和巷頂灌注羅克休封堵漏風，然后對1-2煤層與火區(qū)相關的巷道實施了封閉（圖1中1#、2#和3#閉墻），有效地隔離和控制了火區(qū)。

圖1 高溫和明火區(qū)范圍示意圖
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三、滅火及施工方案
1-2煤火區(qū)的位置較為明確，為確保礦井的安全生產(chǎn)，防止高溫火區(qū)復燃或向其它生產(chǎn)區(qū)域蔓延，決定向已封閉的高溫區(qū)內(nèi)施工鉆孔壓注高分子膠體，徹底熄滅火區(qū)，經(jīng)與西安科技大學滅火專家共同研究，采用打鉆注膠滅火方案。
1鉆孔施工機具
施工機具：KHY-50/38注膠鉆孔快速施工機具，機具構成見圖2。

1-巖石電鉆；2-加水器；3-連接變頭；4-鉆桿；5-導軌；6-支承座；7-鉆頭。
圖2 KHY-50/38鉆具結構及組成圖
主要技術參數(shù)：
1）最大鉆進深度：80m（煤體和松散煤體內(nèi)）。
2）打鉆方式：濕式打鉆。
3）動力：3kw電機。
4）鉆進速度：40m/h。
5）鉆桿：鉆桿和套管一體化，每根長度1.2m，外徑50mm，內(nèi)徑38mm。
6）鉆頭：外徑54mm，內(nèi)徑38mm，有效過流斷面大于內(nèi)徑32mm的套管。
2鉆孔施工工藝流程
鉆孔施工流程：穩(wěn)鉆—鉆進—封孔口—移鉆。
1）穩(wěn)鉆
首先接好鉆機電源和水管，然后根據(jù)鉆孔設計，在井下巷道內(nèi)靠巷幫安放鉆機，并用點柱加橫梁穩(wěn)好鉆機，鉆機應安放平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜、位移。
2）鉆進
按要求安放好鉆機后，連接好鉆桿、鉆頭，打開鉆機進水閥門，開啟鉆機電源后向設計位置鉆進。
3）封孔
鉆孔打好后，應及時用封孔材料（棉紗）將鉆孔封好，防止向火區(qū)漏風供氧。
4）移鉆
一個鉆孔打好后，移動鉆機，按要求施工下一個鉆孔。
3鉆孔布置
鉆孔布置：鉆孔終孔位置在1-2煤層著火巷道內(nèi)，以及著火巷道頂部和巷幫的松散煤體內(nèi)，開孔位置在主斜井和1-2煤繞道內(nèi)。向1-2煤層著火的巷道內(nèi)施工7至8排鉆孔，鉆孔排距9m，每排3個（順序為左孔、中孔、右孔），約需施工鉆孔25個，鉆孔長度4m～24m，平均15m，總施工量約300m。

圖3 注膠滅火鉆孔布置示意圖
鉆孔編號：按終孔位置對鉆孔進行編號，分別為左1、中1、右1、左2，……，并對現(xiàn)場施工的鉆孔進行明確的標識。
基準鉆孔：以中1為基準，終孔位置在主斜井透1-2煤層點的正上方。
施工順序：由于火區(qū)封閉時間較短，主斜井內(nèi)高溫區(qū)段風流不穩(wěn)定，且在1-2煤繞道內(nèi)發(fā)現(xiàn)明火點，為確保鉆孔的及時施工，首先在1-2煤繞道內(nèi)施工左2、中2、左3、中3、左4、中4、左5鉆孔，待火區(qū)得到初步控制且穩(wěn)定后，再從主斜井內(nèi)施工剩余鉆孔。
4滅火材料（高分子膠體）
滅火材料選用高分子膠體，高分子膠體由水和MCJ12滅火劑構成，見圖4。