1 概述

大峰礦羊齒采區(qū)位于汝箕溝礦區(qū)大峰井田大峰采區(qū)和中槽采區(qū)之間。北以輔Ⅱ勘探線為界，南以X1勘探線為界，南北間距1400m。東以火區(qū)為界，西以羊齒一期工程采止線為界，東西方向?qū)?00～600m，面積0.6km²。可采煤層有二₁、二₂、三₃3個(gè)煤層，其中二₁層煤厚4.2m；二₂層煤厚9.8m；二₃層煤厚3.5m，其頂?shù)装寰鶠榧?xì)砂巖。二₁～二₂層煤間距30m；二₂～二₃層煤間距為2m。

羊齒采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量15.49m³/t，為高瓦斯礦井。礦井邊界有大面積火區(qū)。煤層頂?shù)装鍒?jiān)硬，采后垮落不實(shí)，造成塌陷區(qū)漏風(fēng)。煤質(zhì)為高變質(zhì)無(wú)煙煤，含水量極少。

羊齒采區(qū)于1988年8月15日，建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t/a，服務(wù)年限為29a。采區(qū)沿走向劃分7個(gè)條帶。采用煤層平峒一上、下山開(kāi)拓；工作面沿傾斜布置；采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁下行分層，金屬網(wǎng)假頂采煤法，全部垮落法管理頂板。礦井采用中央壓入式通風(fēng)方式。截止1996年2月，二₁層煤已經(jīng)全部采完，采掘工作面相繼轉(zhuǎn)移到二₂、二₃煤層中。

2 火災(zāi)概況

2.1 火區(qū)位置、范圍

1994年羊齒采區(qū)在按設(shè)計(jì)沿二₃層煤頂板掘井I條帶總回風(fēng)巷時(shí)，工作面掘至300m處發(fā)現(xiàn)煤壁發(fā)熱，巷道中溫度升高，最高溫度為28℃，通過(guò)打鉆孔探明工作面接近礦井邊界火區(qū)。經(jīng)研究決定，自工作面迎頭后退65m構(gòu)筑了紅磚（厚1m）-黃土（厚2m）-紅磚（厚1m）的防火墻，按火區(qū)管理有關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理。日常對(duì)防火墻內(nèi)外空氣成分、濃度、空氣溫度及防火墻體檢查均未發(fā)現(xiàn)異常。2月22日上午10：00，防火墻上部突然出現(xiàn)了0.2m×0.3m范圍的明火，風(fēng)助火勢(shì)，火災(zāi)面積迅速擴(kuò)大，到下午5：00，救災(zāi)人員入井撲救時(shí)，已形成5m×2m范圍的熊熊燃燒大火。

2.2 火災(zāi)原因分析

火災(zāi)發(fā)生后，引起了局、礦各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，接到匯報(bào)后，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)立即趕赴災(zāi)區(qū)成立了救災(zāi)指揮部，經(jīng)救護(hù)人員入井對(duì)I總回風(fēng)巷通風(fēng)、氣體含量、溫度、頂板等情況檢查，報(bào)告火情，指揮部成員共同分析，一致判斷火災(zāi)是井田東部豁口火區(qū)侵入井田沿上部二₂層煤燃燒到二₃層煤，實(shí)屬外源火災(zāi)。

3 滅火措施

3.1 直接滅火

由救護(hù)隊(duì)員配帶氧氣呼吸器沿進(jìn)風(fēng)流方向進(jìn)入火災(zāi)地點(diǎn)，利用綜合防塵管路水源直接滅火。

該方法在實(shí)施前，我們考慮到由于火勢(shì)較大，強(qiáng)力水流射向火源，水與火接觸后會(huì)立即生成大量水蒸氣，彌漫整個(gè)回風(fēng)巷道，為了避免生成的大量水蒸氣和煤碴飛濺傷害滅火人員，防止水在高溫作用下分解成H₂和CO（水煤汽）與巷道風(fēng)流中的CH₄、CO、CO₂形成爆炸性混合氣體，在實(shí)施過(guò)程中，我們制定并采取了以下措施：

（1）撤出井下所有作業(yè)人員，在井口20m外設(shè)警戒，嚴(yán)禁非滅火人員入井。

（2）根據(jù)火災(zāi)發(fā)生在回風(fēng)巷道中距礦井總回風(fēng)井口通風(fēng)路線僅有300m的具體情況，決定保持礦井通風(fēng)系統(tǒng)不變，維護(hù)I總回風(fēng)巷原風(fēng)向。

（3）切斷I總回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷內(nèi)電氣設(shè)備的電源。

（4）始終保持為礦井綜合防塵管路提供水源的地表山峰上100m³高位水池盛滿水。

（5）為了防止火風(fēng)壓造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，6名救護(hù)隊(duì)員到達(dá)井下后，1名負(fù)責(zé)指揮滅火，1名協(xié)助察看安全隱患。1名專門(mén)檢查瓦斯和煤塵，觀測(cè)災(zāi)區(qū)氣體和風(fēng)流變化，其他3名隊(duì)員按前、中、后的順序保持2m的間隔距離排成一行，站在距火源外圍5m的I條帶一次改造巷中，每人手持一根與井下綜合防塵管路相連通的長(zhǎng)3m、Φ15mm鋼管，從火源外圍逐漸向火源中心噴射高壓水流。

3.2 隔絕滅火

（1）封閉火源點(diǎn)。我們做了以下工作：①明火熄滅后，看到火源點(diǎn)形成了長(zhǎng)5m，寬3m，高2m的空洞，經(jīng)過(guò)空洞內(nèi)有害氣體濃度檢查，發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)CH₄為4%；CO₂為0.6%，CO為0.1%，高頂處CH₄為6%；火源點(diǎn)前后巷道頂板壓力增大，金屬棚子支護(hù)變形嚴(yán)重，危及滅火人員的安全，對(duì)該空洞及時(shí)進(jìn)行了處理。②對(duì)燃燒的空洞我們采用砂石、紅磚、黃土進(jìn)行充填封閉。充填時(shí)采用高壓水射流形成的扇面不停地對(duì)空洞從里向外掃射，及時(shí)排除了空洞內(nèi)積聚的瓦斯，消除了瓦斯災(zāi)害隱患，確保了安全。③對(duì)I條帶總回風(fēng)巷一次改造巷采用摩擦式金屬支柱加強(qiáng)支護(hù)，從根本上杜絕了巷道垮落、發(fā)生風(fēng)流短路及滅火人員傷亡的事故隱患。④對(duì)火源點(diǎn)范圍及其前后10m的巷道頂、底、幫噴射了200cm厚的水泥砂漿，對(duì)火源點(diǎn)進(jìn)行了完全封閉。

（2）隔離火區(qū)。為了盡快創(chuàng)造有利的滅火條件，擺脫火災(zāi)的影響，恢復(fù)生產(chǎn)工藝，在距發(fā)火點(diǎn)60m的I總回風(fēng)巷平巷段內(nèi)開(kāi)口掘進(jìn)了134m進(jìn)行二次改造，完善了礦井新的通風(fēng)系統(tǒng)，使火區(qū)與井下采掘工作面隔離，保證了進(jìn)一步滅火工作與正常生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，互不影響。

3.3 阻隔滅火

根據(jù)具體情況，確定了封閉火區(qū)巷道順序，實(shí)現(xiàn)阻隔滅火。具體做法：

（1）在I總回風(fēng)巷與1221采煤工作面風(fēng)巷的聯(lián)絡(luò)巷口構(gòu)筑1^#防火墻，聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)采用黃土進(jìn)行了充填。

（2）對(duì)I總回風(fēng)巷一次改造巷57m斜巷段，10m平巷段采用黃土進(jìn)行了充填。

（3）在距I總回風(fēng)巷一次改造巷口間距10m處用紅磚水泥砂漿砌筑了厚度為1m的3^#防火墻。至此，使火區(qū)與礦井徹底隔絕。

3.4 聯(lián)合滅火

火區(qū)隔絕后，為了防止死灰復(fù)燃，火區(qū)繼續(xù)蔓延，又采用聯(lián)合滅火方法。

（1）由于羊齒采區(qū)地表山高坡陡，從地表無(wú)法施工滅火灌漿鉆孔，在井下I總回風(fēng)巷平巷段內(nèi)從巷道頂板開(kāi)口以一定的方位和仰角向火區(qū)范圍設(shè)計(jì)施工了8個(gè)灌漿滅火鉆孔。為了防止在灌漿過(guò)程中出現(xiàn)鉆孔垮落現(xiàn)象，保證從火區(qū)中抽取測(cè)定的有害氣體濃度數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確，鉆孔形成后，在鉆孔內(nèi)布置了嚴(yán)密銜接的Φ30mm的無(wú)縫鋼管作套管，地面黃土經(jīng)過(guò)網(wǎng)篩篩選后運(yùn)至井下。在泥漿池中攪拌成泥漿，用泥漿泵通過(guò)鉆孔向火區(qū)灌漿，充分利用經(jīng)火區(qū)過(guò)濾滲入I配風(fēng)巷的積水，實(shí)現(xiàn)灌漿用水的閉路循環(huán)，陸續(xù)灌漿7個(gè)月，累計(jì)向火區(qū)灌入泥漿量1380m³，灌入黃土230m³。

（2）盡管礦井通風(fēng)方式為壓入式，經(jīng)對(duì)灌漿鉆孔內(nèi)外壓差觀測(cè)，鉆孔內(nèi)的空氣壓力均高于I總回風(fēng)巷空氣壓力20～60Pa，為防止火區(qū)復(fù)燃向礦井蔓延，采用改變通風(fēng)系統(tǒng)的方法，使I總回風(fēng)巷風(fēng)流反向；在I總回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)，提高I總回風(fēng)巷的空氣壓力，使火區(qū)與I總因風(fēng)巷道內(nèi)的空氣壓力趨于平衡，促使火區(qū)逐漸熄滅，同時(shí)也保證了打鉆灌漿作業(yè)人員所需風(fēng)量的供給。

4 火區(qū)檢測(cè)

（1）為了進(jìn)一步探明I總回風(fēng)巷火區(qū)的情況，又分別向已徹底封閉的I總回風(fēng)巷火區(qū)內(nèi)施工了9^#、10^#、11^#3個(gè)探查鉆孔。鉆孔內(nèi)布設(shè)了嚴(yán)密銜接的無(wú)縫鋼管，用于測(cè)定火區(qū)內(nèi)空氣成分、壓差和空氣溫度。

（2）將9^#、10^#、11^#3個(gè)鉆孔內(nèi)無(wú)縫鋼管端頭各安設(shè)一個(gè)帶水針的10mm的小探測(cè)孔，利用壓差計(jì)、瓦檢器、CO抽氣筒，實(shí)現(xiàn)對(duì)火區(qū)內(nèi)空氣成分、濃度的測(cè)定；各安設(shè)一個(gè)30mm的大探測(cè)孔，利用瓦斯探杖、軟細(xì)膠管、溫度計(jì)伸入鉆孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)火區(qū)空氣溫度的測(cè)定。

（3）通過(guò)每天三班對(duì)9^#、10^#、11^#鉆孔內(nèi)CH₄、CO₂、CO濃度、空氣溫度檢查，查得鉆孔內(nèi)最大CH₄為0.5%，CO₂為0.1%。CO為0，空氣溫度與其它井巷溫度相同，證實(shí)火區(qū)穩(wěn)定。

（4）火區(qū)穩(wěn)定后，回收了局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒，停止向3^#防火墻前I總回風(fēng)巷供風(fēng)，對(duì)距3^#防火墻前20m的I總回風(fēng)巷平巷段進(jìn)行了封閉，構(gòu)筑4^#防火墻、以減少向I總回風(fēng)巷火區(qū)供氧，把9^#、10^#、11^#鉆孔仍然用無(wú)縫鋼管?chē)?yán)密銜接，從4^#防火墻引出，繼續(xù)對(duì)火區(qū)實(shí)施檢測(cè)，經(jīng)過(guò)1a的檢測(cè)，測(cè)定結(jié)果顯示火區(qū)內(nèi)的空氣溫度為17℃，O₂濃度為3%，CO為0，火區(qū)的出水溫度為10℃，以上4項(xiàng)指標(biāo)一直持續(xù)穩(wěn)定，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第248條規(guī)定，認(rèn)為火區(qū)已熄滅。

5 幾點(diǎn)體會(huì)

（1）礦井在生產(chǎn)過(guò)程中，防滅火檢查地點(diǎn)必須全面到位，采煤工作面上隅角、掘進(jìn)工作面冒落的高頂處、密閉內(nèi)外、防火墻內(nèi)外的空氣溫度，煤壁高溫，CH₄、CO₂、CO、O₂濃度的定期檢查必須認(rèn)真仔細(xì)，做到檢測(cè)內(nèi)容齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、記錄入檔保管、定期分析，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)查明原因，采取措施進(jìn)行處理。

（2）發(fā)現(xiàn)礦井某處有發(fā)火征兆，主管礦井通風(fēng)技術(shù)工作的專業(yè)人員必須會(huì)同通風(fēng)區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、礦總工程師深入井下，認(rèn)真檢查實(shí)測(cè)空氣成分、溫度，做好記錄，共同研究制定防火措施，不惜代價(jià)及早安排人員、資金，現(xiàn)場(chǎng)督導(dǎo)防火工程的實(shí)施，杜絕火災(zāi)發(fā)生。

（3）井下一旦出現(xiàn)明火，救災(zāi)指揮部成員必須保持清醒的頭腦，冷靜思索，正確分析判斷火災(zāi)的地點(diǎn)、原因、性質(zhì)、波及范圍，并制定出切合實(shí)際的滅火技術(shù)方案。

（4）滅火技術(shù)方案在救災(zāi)指揮部統(tǒng)一指揮實(shí)施過(guò)程中，參加救災(zāi)的所有人員，必須服從領(lǐng)導(dǎo)命令，一切行動(dòng)聽(tīng)從領(lǐng)導(dǎo)指揮，各部門(mén)要團(tuán)結(jié)協(xié)作，密切配合，各負(fù)其責(zé)，確保工程質(zhì)量，使滅火工作在穩(wěn)步中進(jìn)行。