1 礦井概況

雞西礦業(yè)集團二道河子煤礦于1958年投產，設計能力78萬t/a，經礦井改造，1981年核定能力為110萬t/a。立井從1995年進入二水平生產，現(xiàn)有3個采煤隊，10個掘進隊。礦井采用滋合式通風，其中三水平南風井主要通風機為2K56-30軸流風機2臺（1臺備用），總排風量8 066m³min,負壓為2 740Pa，等級孔為2.8m²,有效風量率為88％；礦井屬高瓦斯礦井，相對瓦斯涌量24.38 m³t,絕對瓦斯涌出量為29.23 m³min,CO₂相對涌出量6.77 m³t,絕對涌出量8.12 m3min,煤塵爆炸指數33％～35％，全礦共有4個可采煤層，年生產能力100萬t。

2 火區(qū)治理情況

此火區(qū)是1997年7月18日燃燒的火區(qū)。1997年7月18日二道河子煤礦三水平三區(qū)3#風道因電纜失爆引起火災，火區(qū)位置在－360m～220m之間，過火巷道總長度800 m。1998年發(fā)展到1 100m，經1998年到1999年對火區(qū)投入資金2 587萬元的綜合治理，（后因資金緊張，停止治理），砌密閉26道，注水5 600 m3，注土沙膨脹水泥3 600 m3，使火區(qū)得到了有效控制，火區(qū)內CO、溫度逐漸降低，2 #密閉溫度46℃，CO為0，8#密閉溫度30℃，CO濃度為80×10-6。此參數已穩(wěn)定2.5a，故確定火勢已控制住，沒有漫延發(fā)展趨勢，詳見圖1。

　　

　　圖1 3#火區(qū)局部平面圖

3 火區(qū)復燃狀況

由于火區(qū)下部3#煤柱2001年開采造成采動影響，使封閉火區(qū)的3#密閉在礦壓作用下遭到損壞產生漏風，部分封閉火區(qū)密閉由于礦壓作用產生變形及周圍采后冒落不能進入人員進行檢查修補，造成火區(qū)復燃。在2002年7月20日6:30，南風井主要通風機司機發(fā)現(xiàn)風塔排風處出現(xiàn)黃煙，后經全面檢查，確定為原封閉的3#風道火區(qū)復燃起火，黃煙進入總排風井。經檢測：火區(qū)與南風井連接口處溫度70℃，CO濃度3 600×10-6，巷內溫度300℃以上，火焰漫延到連接口處。

4 復燃火區(qū)治理

（1）向火區(qū)注水。經4d連續(xù)向火區(qū)注水120 m3/h，火區(qū)火勢漫延得到控制，但因向火區(qū)所注水經火區(qū)后方密閉全部滲漏，使火區(qū)未能全部熄滅，火區(qū)與南風井聯(lián)結處溫度在100℃以上，CO居高不降，人員無法靠近，使巷道無法封堵。

（2）向火區(qū)注CO₂。①由地面南風井管路向火區(qū)注液體CO₂共5t，轉變氣體28 00m3，因塑料管路耐不了－80℃的低溫，致使管路中途凍裂CO₂泄漏而無法注入火區(qū)。②在井下三水平向火區(qū)注化肥、硫酸中和反應出CO_2BR> （3）火區(qū)注泥漿。由地面南風井管路向火區(qū)注泥漿，連續(xù)20d注入黃泥、白泥200t，由于所注泥漿經火區(qū)后方密閉部分滲漏，因而沒有改變火區(qū)狀況。

（4）火區(qū)注滅火劑。選用徐州意創(chuàng)化工科技有限公司生的MEA系列防滅火劑，由地面用管路向南風井火區(qū)巷口壓注，其用意是將南風井火區(qū)巷口至火區(qū)里部70m巷道（原治理封閉火區(qū)時70m處砌筑一道密閉）用滅火劑充填滿達到滅火目的，最次也能在火區(qū)巷道基處部位充填滿封堵巷道達到滅火目的。實際2d注滅火劑（1t）200 m3，水和滅火劑的比例為：1:0.06~0.13。13d注粘稠劑封堵劑（2t）加粉煤灰200 m3，粉煤灰、水和粘稠劑比例為：1:1~0.51:0.04~0.12。共計充填700 m3（火區(qū)巷道斷面7 m2）。最后一直壓注封堵劑堆積至火區(qū)巷道棚梁位置，救護隊員將南風井與火區(qū)巷聯(lián)結處用料石水泥沙子將火區(qū)巷道砌筑封堵完畢。

（5）火區(qū)封堵?；饏^(qū)復燃巷道充填封堵初戰(zhàn)告捷后，新的問題緊接出現(xiàn)，9月13日火區(qū)內余存的CO及高溫，又沿原封密的3#材料道串向三采區(qū)2#總排風道，2#總排風道CO濃度520×10-6,溫度達到33℃，瓦斯0.8％，因而，火區(qū)治理又延續(xù)到封閉外圍采區(qū)巷道。隨即我們將殘采三區(qū)提前報廢，利用2個月時間將三區(qū)全面回撤，并將外圍巷道砌筑16道密閉，10月31日實現(xiàn)對復燃火區(qū)徹底封閉（見圖2）。

　　

圖2 二礦三水平3#及三區(qū)封閉工程平面圖

5 復燃火區(qū)的治理效果

5.1火區(qū)全封閉各種參數的檢測

火區(qū)全封閉后，各參數見表1～表3。

表1 南風井火區(qū)口封閉后

　　

地 點

CO/×10^-6

CH₄/%

溫度/C

南風井火區(qū)口（孔內）

3 000

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300

8^#回風口

180

0.3

35

三區(qū)總排

520

0.8

32

地 點

CO/×10^-6

CH₄/%

溫度/C

南風井火區(qū)口（孔內）

2 000

100

8^#回風口

80

1.5

35

三區(qū)總排（孔內）

1 600

1.5

34

地 點

CO/×10^-6