4307综采工作面防灭火专项安全技术措施根据《煤矿安全规程》第二百六十条、生产矿井延深新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。

开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须编制矿井防灭火专项设计，采取综合预防煤层自然发火的措施。

第二百六十一、条开采容易自燃和自燃煤层时，必须开展自然发火监测工作，建立自然发火监测系统，确定煤层自然发火标志气体及临界值，健全自然发火预测预报及管理制度。

一、煤的自燃倾向性及周边矿井自然发火情况依据2016年7月7日山西省地质矿产研究院出具的我矿4号煤层自燃倾向性检测报告，我矿4号煤层吸氧量为0.59cm3/g，自燃等级为Ⅱ级，属自燃煤层。

井田外周边现分布有6个煤矿，分别为：井田西北部与山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司相邻，东北部与山西朔州平鲁区华美澳冯西煤业有限公司相邻，东部与山西平鲁圣厚源煤业有限公司相邻，东南部与山西朔州平鲁区华美澳兴陶煤业有限公司相邻，南部与山西朔州平鲁区芦家窑煤业有限公司相邻，西隔马关河与中煤平朔露天煤矿相望。

经走访调查，周边矿井所采4号煤层均属自燃煤层，并且山西朔州平鲁区华美澳冯西煤业有限公司和山西平鲁圣厚源煤业有限公司矿区内均有火区。

我矿现采的4-1号煤层，4307综采放顶煤工作面，回采工作面长度为220m，采高3.0m，放顶煤高度7m，从2017年9月开始回采，现已推进292米。

月平均推进为45m/月，推进缓慢。

二、确定煤层自燃标志气体以开采煤层自燃火灾特点、自燃特性实验测试和现场观测为基础，确定煤自燃指标气体，并结合实际情况，建立煤层自然发火早期预测预报体系，同时建立健全火灾监测监控系统，及时、准确的发现火灾隐患，指导现场防灭火工作的具体实施。

2012年11月20日，山西源通煤矿设计有限公司对我矿4号煤层进行了采样，煤层自燃的早期预测预报以指标气体分析，确定煤层自燃标志气体及特征温度，实验结果煤温临界指标60-80℃。

1、CO浓度随温度变化规律：CO在起始温度30℃时就开始出现，并且贯穿于整个升温氧化过程中。

分为两个阶段：80℃之前，CO随煤温上升增加幅度较小；80℃～220℃曲线斜率较大，CO随煤温上升迅速增加，说明此时煤已经开始迅速氧化。

2、CO2气体产生规律：CO2气体随煤温呈现先下降后上升的趋势，CO2的产生可能一部分是从煤中解吸出来的，一部分是氧化产生的，因此不采用此气体作为指标气体。

3、H2浓度随温度变化规律：H2在100℃之前未检测到；100℃开始出现，其含量随煤温升高缓慢增加，说明此时煤进入加速氧化阶段。

4、C2H4浓度随温度变化规律：C2H4浓度在120℃之前检测不到，120℃之后随煤温的上升而缓慢增加。

5、C2H6浓度随温度变化规律：C2H6浓度随煤温的变化曲线比较简单和确定，可分为2个阶段：110℃之前检测不到；110℃开始出现，其含量随煤温升高缓慢增加。

6、C2H2浓度随温度变化规律：在整个氧化升温过程中都未检测到C2H2气体，说明其出现的温度高于220℃，大量的分析和应用表明，C2H2是煤的氧化进入激烈氧化燃烧阶段的标志。

根据以上分析，我矿4号煤层煤自燃指标气体以CO为主，以H2、C2H4、C2H6、C2H2为辅。

CO的出现表明煤已经开始缓慢氧化，此时应加强对CO的检测和分析，绘制同一监测点CO变化曲线，如果发现CO 浓度持续稳定上升，说明此时煤已经开始迅速氧化，应发出预警；H2、C2H4、C2H6可以作为预测预报煤自然发火加速氧化阶段的标志气体，其预测的温度范围在100～120℃。

在有较高浓度CO存在的前提下，只要出现H2、C2H4或C2H6，可视为煤的氧化已进入自热加速阶段，即可做出煤已自然发火的预报，此时采取切实有效的防灭火措施已迫在眉睫，如果延误时机可能发展为重大火灾事故，给灭火工作增加难度；由于在整个升温过程中没有检测到C2H2，但根据诸多煤层、煤矿的实验和应用经验，一般在矿井检测到C2H2时，可断定监测区内存在已经燃烧的明火，此时制定和采取防灭火措施时一定要谨慎，以免引燃引爆瓦斯、煤尘等使事故扩大。

煤样程序升温氧化实验过程中各气体最低产生温度/℃三、防灭火系统1、我矿现有黄泥灌浆系统一套，型号为LJ-60C滤浆机（最大虑浆量：60m3/h，转速：9 r/min，外形尺寸：2000×2000×3000 mm，功率：7.5 kw，重量：4300 kg，厂家:抚顺正工矿业科技装备有限公司），并配有型号为ZLJ-60胶体制备机（流量：60m3/h，转速：9r/min，外形尺寸：2000×2000×3000 mm，功率：11kw 重量：4500 kg，厂家:抚顺正工矿业科技装备有限公司）。

2、我矿现有两台DM-600/10型井下移动式制氮装置（一用一备），布置在井下制氮硐室内。

3、安装了一套KJ95N型煤矿安全监控系统，地面监控室配置主机两台，对地面及井下生产环境以及各主要生产区域进行实时数据监测。

4、现有一套JSG-8（A）束管监测系统，并配有GC-7960气相色谱仪，在工作面进、回风顺槽及工作面布置束管采样器。

5、按照规定定期对采空区取样分析，并利用红外测温仪对采空区温度进行检测。

四、4307工作面正常回采期间防灭火措施4307工作面回采期间，采空区特别是“两道两线”是煤自燃防治的重点，为保证工作面的正常生产，减少或消除煤自燃危险性，主要采取如下措施：1、开采期尽可能优化劳动组织，加大设备的日常检修、维护，保证正常的推进速度。

2、严格按设计和工艺要求采煤，提高回采率，减少人为丢煤量，回采过程过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。

3、回采过程中实施开放式间断性注氮为主的防灭火措施，并配以均压、堵漏等措施。

4、合理配备工作面供风量，在满足规程、规范和瓦斯防治相关规定的前提下，尽量减少工作面供风量，现4307工作面风量为1450m3/min。

5、在整个回采过程中，利用矿井安全监控系统、束管监测系统、人工检测对采空区实时监控，并派专人在各测点进行气体检测，定期采用气样袋取气样，送地面进行气相色谱分析采空区气体成分和浓度的变化规律，从而实现对矿井自燃火灾的早期预报。

6、在进回风隅角挂设风障或封堵墙，减少向采空区漏风。

7、加强对采空区遗煤的监督，防止遗煤增多，产生氧化发热现象。

8、按照采空区自然三带划分构筑黄土沙袋墙，墙体厚度 1.5～3m，四周与顺槽顶、帮和冒落的矸石结实。

9、降低地面漏风:在工作面回采过程中及时封堵地面裂隙，减少地面漏风。

10、定期检查通风系统，保持道风系统的稳定性。

11、对高冒区、压裂煤柱，内存在高温点可施工钻孔，然后实施灌浆或者注凝胶等防灭火措施。

12、在进回风顺槽构筑防火门墙。

13、停采线附近，加快设备撤出的速度，设备的撤出和工作面的封闭应在一个月内完成。

五、根据采空区“三带”划分确定回采速度根据2017年中国矿业大学对4302 工作面采空区的自燃“三带”划分，具体为距工作面0-45m 为散热带. 45-162m为氧化带，162m 以远为窒息带。

最低推进速度计算: 根据白芦煤矿4302 工作面划分的自燃“三带”范围，计算出白芦煤矿4302工作面最低推进速度为86m/月。

4307综采放顶煤工作面，回采工作面长度为220m，从2017年9月开始回采，现已推进292米，平均推进速度为45 m/月，未达到最低推进速度86m/月，不能有效的把氧化带甩入窒息带。

4307综采工作面概况1、工作面位置及井上井下关系本工作面在矿井井田东翼北中部，北邻4306工作面现还未开掘，南邻4308备用工作面，西为东翼北运输巷，东为圣厚源煤业边界。

2、地质说明书3、瓦斯煤层情况（1）、瓦斯涌出量：依据＜2017年度矿井瓦斯等级鉴定＞瓦斯绝对涌出量为1.15m3/min，相对涌出量为0.53m3/t，二氧化碳绝对涌出量2.31m3/min，相对涌出量1.06m3/t （2）、煤尘：依据＜2016年煤尘爆炸性检测报告＞检测结果为煤尘有爆炸性，在生产过程中要严格执行综合防尘管理制度并落实好各项综合防尘措施。

（3）、煤层自然发火倾向性：依据＜2016年煤层自然倾向性鉴定报告＞本井田4号煤层自燃倾向性质为自燃等级Ⅱ级，属于自燃煤层，在开采过程中应注意防范。

4、工作面采煤方法(1)采煤方法：走向长壁后退式综采放顶煤采煤方法。

(2)采高的确定：根据工作面煤厚（平均7.3m）和地质条件以及现有设备的技术性能，确定工作面使用ZF9000/18/35型放顶煤液压支架，选用ZFG9000/20/37型过渡液压支架，选用ZFTZ12000/20/37端头支架，选用ZCZ1000/20/37B超前支架。

综合考虑煤厚、支架支护高度和采煤机的适应高度，工作面设计采高确定为煤机割煤高度为3m，放煤高度为4.3m。

采放比为1:1.4(3)、回采工艺流程：割煤—装煤—运煤—支护（移架）—推移前部运输机—放煤—拉后部运输机—放顶(4)、割煤方式：工作面采用MGT400/930-WD型交流电牵引双滚筒采煤机，沿工作面单向割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。

5、工作面通风方式4307工作面采用U型通风，进、回风巷均布置在4#煤层底板，沿煤层倾向布置，采用上行通风；进风巷和回风巷采用矩形断面，顶板锚网支护，开切眼沿煤层倾向布置。

六、组织措施1、成立防灭火领导小组组长：杨继和（矿长）副组长：吴小明（总工）成员：崔继社、展成新、孙元成、吴大胜、苏举科郭步忠、梁立臣、段世文、曹国等领导小组下设办公室于通风科，由通风科科长兼任办公室主任。

2、领导小组职责(1)每月召开一次防灭火专题会，根据当前工作面推进进度及各项气体参数，研究、布置下一步防止煤层自燃方案和安全技术措施。

(2)每周对各项工作落实执行情况进行检查、监督。

(3)负责落实防止煤层自燃所需的人、财、物。

3、防灭火办公室职责(1)随时对各项工作的落实情况进行检查，督促各项工作按时进行，负责防止煤层自燃工作现场业务指导。

(2)收集整理各种资料和报表，并进行认真分析，发现问题及时采取针对措施。

(3)随时向领导小组汇报相关工作落实、实施及进展情况，当出现问题及时向领导小组汇报。

七、白芦煤业矿井防灭火设计总体方案1、采集开采煤层煤样进行煤自燃特性试验，优选出煤层自然发火的标志气体，并根据矿井不同自燃监测点要求建立和完善煤自燃监测方法和手段，强化煤自然发火的早期预测预报工作，及时测定气体、温度的变化情况，科学地对煤自然发火进行预测预报，防患于未“燃”。

2、工作面正常回采期间主要针对回采工作面采空区遗煤自燃为重点，采取间断性开放式注氮为主结合堵漏、均压的综合防灭火措施。

3、工作面初采距开切眼30m、撤架期间距停采线30m、回采结束永久封闭后或当工作面无法正常推进及出现自燃征兆时，启动灌浆防灭火措施，并改间断性注氮为连续性注氮。