南屯矿63上10顺槽煤层自然发火事故事故案例

发火时间：1993年8月23日
发火地点：南屯矿63上10上顺
火区概况
63上10工作面位于六采区北部，南邻6304、6306、6308、3301采空区，西邻3303采空区，北邻73上11-1采空区，该面已形成“孤岛”。该面所采煤层为3上煤层，煤层结构复杂，内生裂隙发育，煤层厚度5-6.8m。在顺槽掘进过程中，由于矿山压力作用较大，造成顶板煤体较破碎，时有局部冒顶发生，顶煤破碎形成漏风通道，长期供氧，具备了蓄热条件。上顺槽于93年8月23日在10A14点东20米处闻到强烈的煤油味，经检查发现该处顶板裂隙中CO浓度达到2000PPm，顶煤深部温度达60℃以上，随着CO浓度持续升高，并逐渐由东向西蔓延，最高达7156PPm，由此判断存在高温火点。（参见图1）为此决定采用由顺槽内向顶煤火源点打钻压注胶体凝胶进行灭火。

四、火区特点
由巷道掘进期间的矿压显现，巷道顶板累计下沉量为43mm，两帮累计移近量为110mm。在巷道的顶板煤层和两帮煤层形成大量的裂隙，而顺槽顶板煤层裂隙较两帮煤层更为发育，为煤层的自燃创造了漏风条件，属顶煤自燃。
火源点发展扩散速度快，8月23日发现后到9月2日短短十天内CO浓度由2000PPm发展至7156PPm。
该面四周为采空区，成为“孤岛”，顶板压力大，顶煤破碎，漏风通道好，很难杜绝向火区供氧，且冒落空洞多，而且没有进行充填喷浆。
火源点处理较困难，若采用注水、注浆直接灭火，首先应喷涂，然后才能注浆，由于喷涂层支撑度小，容易把顶煤冲落到巷道中，并可能造成更大的冒顶。
63上10工作面是南屯矿第一个综采放顶煤试验工作面，工作面尚未安装就出现自然发火隐患，作为接续面，如不能正常接续生产，对矿井的产量影响是巨大的，因此回采前必须扑灭火灾隐患，保证回采过程中不复燃。
五、灭火过程
1、凝胶阻化剂应用工艺
根据63上10火区范围和火源点位置，决定采用注凝胶的方式灭火，预计注胶量2000t。
注胶设备放置在火源点附近巷道中，有2台TBW-50/15型泥浆泵，0.5m3水箱4个，两个水箱为一组，并用Ф50mm胶管串联到与泵的入口相连，并通过阀门控制，交叉注胶，从而保证注胶的连续性，通过两台泥浆泵将两基料溶液压入混合器，使两种溶液混合均匀，再通过注胶输出管路压入注胶钻孔，可同时压注2

个钻孔。（见图2）
注胶参数为：水玻璃溶液浓度10%，NH4HCO3溶液浓度为2.5%。
2、灭火过程
首先对63上10面进行调风，风量由340m3/min减至180m3/min，以减小向煤层顶板的漏风量；考虑到胶体的流动性，直接对顶板浮煤压注，可能导致凝胶流淌到巷道中，导致顶煤发生更大的冒落，形成更大的空洞，从而影响灭火效果，所以采用先对火区范围内的巷道两帮和顶板进行喷涂水泥砂浆，喷涂严密后再对火区巷道顶板施工密集钻孔，进行注胶，钻孔参数如下：钻孔间距2.8m，钻孔方位0°、90°、180°，钻孔倾角70°，钻孔直径42mm，钻孔深度至3上层煤顶板。钻孔每排施工13个，两肩处和顶板中各一个。注胶工作从1995年9月17日开始，至11月26日结束，共注凝胶1908吨。
3、预测预报
顶煤出现自然发火隐患后，为了掌握灾情发展变化趋势，在顺槽中每50m向顶煤打一探气孔至煤层顶板，埋入一个测气测温装置，如图3所示，定期抽取煤层顶板的气样分析，并监测顶板的煤（气）温。根据气体及温度的变化趋势准确

个钻孔。（见图2）
注胶参数为：水玻璃溶液浓度10%，NH4HCO3溶液浓度为2.5%。
2、灭火过程
首先对63上10面进行调风，风量由340m3/min减至180m3/min，以减小向煤层顶板的漏风量；考虑到胶体的流动性，直接对顶板浮煤压注，可能导致凝胶流淌到巷道中，导致顶煤发生更大的冒落，形成更大的空洞，从而影响灭火效果，所以采用先对火区范围内的巷道两帮和顶板进行喷涂水泥砂浆，喷涂严密后再对火区巷道顶板施工密集钻孔，进行注胶，钻孔参数如下：钻孔间距2.8m，钻孔方位0°、90°、180°，钻孔倾角70°，钻孔直径42mm，钻孔深度至3上层煤顶板。钻孔每排施工13个，两肩处和顶板中各一个。注胶工作从1995年9月17日开始，至11月26日结束，共注凝胶1908吨。
3、预测预报
顶煤出现自然发火隐患后，为了掌握灾情发展变化趋势，在顺槽中每50m向顶煤打一探气孔至煤层顶板，埋入一个测气测温装置，如图3所示，定期抽取煤层顶板的气样