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1 基本概況
義馬煤業(yè)(集團)公司所屬義馬煤田內開采有5對容易自燃煤層的礦井，即千秋、常村、躍進、楊村、耿村，井田總面積為68.73 km2。設計能力810萬t，占全公司的61.64%。所開采的侏羅紀中統(tǒng)長焰煤，呈立方節(jié)理、塊狀產(chǎn)出、風化后易破碎成小塊，容易發(fā)生自燃，自然發(fā)火期15～30d，最短為7d，燃點一般為300～308℃。煤層均具有爆炸危險性，爆炸指數(shù)為44.7%～51.8%。礦井均采用斜井多水平上、下山開拓或立井斜井多水平單翼上、下山混合式開拓(千秋煤礦)。采煤方法為走向長壁后退式，自然跨落法管理頂板。采煤工藝為綜合機械化普通分層開采或放頂煤，以及炮采放頂煤等。
2 開拓開采與自然發(fā)火的關系
開拓方式和采煤技術的變革與煤層自然發(fā)火的防治是相互聯(lián)系、相互制約的。義馬礦區(qū)開采歷年的實踐表明，開拓方式、采煤技術的變革與煤層自然發(fā)火防治技術的發(fā)展是息息相關的，不同的巷道布置、采煤技術對煤層自然發(fā)火的影響是不同的，巷道布置不當、工作面設計不合理、采煤方法落后、回收率低、推進速度慢、礦壓顯現(xiàn)明顯、采空區(qū)跨落不嚴不實的采煤技術，伴生煤層自然發(fā)火的幾率就越高，反之，則較低。
因開拓開采原因而導致煤層自然發(fā)火的主要情形有：采區(qū)設計、巷道布置不合理；工作面上、下巷布置層位不當；采煤方法不合適；工作面推進速度慢；開采順序不當；礦壓顯現(xiàn)明顯、巷道壓力大等。
為有效防止因開拓開采原因而造成煤層自然發(fā)火，針對以上煤層自然發(fā)火的主要情形采取有效的防治對策。
3 防滅火技術對策分析
3.1 從工程設計入手合理布置巷道
(1)合理確定巷道位置。開采有自燃傾向性的煤層，尤其是自燃傾向性較嚴重的厚煤層，主要進、回風巷；采區(qū)進、回風巷和一些服務時間較長的區(qū)段進、回風巷道，在布置巷道時，應根據(jù)圍巖巖性、礦壓大小和支護方式等因素，綜合權衡后合理確定其位置。主要進、回風巷首先考慮布置于煤層底板巖性較好的巖層中，其距煤層的距離應超過回采動壓的影響范圍，一般為20m。若沿煤層頂板布置時，應充分考慮巷道的服務期限、煤層硬度、開采深度、頂板巖性等因素后，合理確定相鄰巷道之間留設煤柱的合理尺寸，采區(qū)內主要巷道間的煤柱尺寸一般為40~50m。
(2)確定巷道的斷面形狀及大小、支護方式。對于生產(chǎn)集中或礦壓顯現(xiàn)強烈的巷道一般選用斷面積較大的半圓拱型(或梯形)和耐壓性較好的錨網(wǎng)、錨索、并架設“U”型鋼(或工字鋼)復合支護方式和工藝。并對巷道周邊煤體暴露面和冒落、空隙區(qū)噴漿、充填隋性材料封閉隔氧堵漏，降低其自然發(fā)火的可能性。
(3)專用回風巷工程。各個采區(qū)的回風巷應按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，至少布置一條貫穿全區(qū)的專用回風巷，各個區(qū)段應通過回風石門或局部聯(lián)絡小立井與其連通，這樣可減少井下發(fā)生煤層自燃災變時災害的波及范圍，又可提高礦井防抗煤層自燃災害的能力。
3.2 工作面優(yōu)化布置
義馬礦區(qū)通過多年來對不同工作面的布置方式和開采方法對煤層自然發(fā)火影響規(guī)律的摸索、實踐得出：①區(qū)段巷道采用分掘分采布置時，各分層的巷道應布置在頂分層采空區(qū)的壓實區(qū)內(即應力均衡穩(wěn)定醫(yī))，并盡可能的遠離頂分層原工作面的煤柱。巷道的支護應采用錨網(wǎng)、錨索和架棚等承壓能力大、有利于應力重新合理分布的主動型復合支護，以大幅減弱巷道周邊煤柱的支撐應力而使流變位移量減小，并保持巷道的有效通風斷面而使風壓消耗和風流通過較均勻、流暢，對防止巷道周邊碎煤體、區(qū)段煤柱和停采線附近的煤炭自燃都有一定的預防作用。②“兩巷”均避開應力集中區(qū)而布置，護巷煤柱的尺寸一般為5～8m，分層開采法的開切眼一般內錯布置于頂分層切眼以里20~30m，停采切眼一般內錯終止于頂分層里側30～50m。工作面的參數(shù)應充分考慮煤層自然發(fā)火期、回采速度和局部全負壓通風網(wǎng)絡后合理選擇，具體情況見表1。
對布置參數(shù)較大的工作面，雖然在煤層的自然發(fā)火期內根本回采不完，但若“兩巷”布置位置、支護方式和參數(shù)合理、局部通風網(wǎng)絡簡單，風壓消耗合適，掘進和回采過程中制定并堅持按要求實施針對性較強的綜合防火措施，煤層自燃災害是可以控制或消除的。

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