頂分層工作面收作期間瓦斯治理及防火新方法研究

趙慶

【摘 要】分層開(kāi)采的采煤工作面，在收作期間的瓦斯治理和防火工作是非常重要的工作之一，潘二礦作為高瓦斯礦井就顯得更加重要，為此我們要采取相應(yīng)的措施防止瓦斯超限，并防止自然發(fā)火，取得較好的效果。本文主要介紹了頂分層工作面收作期間的瓦斯治理和防火新方法，對(duì)為類似工作面具有一點(diǎn)的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】頂分層；收作；瓦斯治理；防火

概況

潘二煤礦位于淮河北岸潘集區(qū)境內(nèi)，距市行政中心20多公里，水陸交通便利，是淮南礦業(yè)（集團(tuán)）公司在潘謝新區(qū)首批建設(shè)的三對(duì)特大型礦井之一。潘二煤礦在治理瓦斯和工作面防火方面壓力一直很大，為此我們總結(jié)了相應(yīng)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，取得不錯(cuò)的效果。

1 收作期間瓦斯管理措施

在工作面收作期間我們嚴(yán)格要求按照以下要求加強(qiáng)對(duì)瓦斯的管理，首先要求入井人員必須愛(ài)護(hù)通風(fēng)設(shè)施，一切通風(fēng)設(shè)施，未經(jīng)許可不得亂動(dòng)；井下所有主要風(fēng)門(mén)必須安裝連鎖裝置，人員或車輛通過(guò)風(fēng)門(mén)時(shí)，應(yīng)隨即關(guān)好。嚴(yán)禁任何人將兩道風(fēng)門(mén)同時(shí)打開(kāi)，嚴(yán)禁用車撞開(kāi)風(fēng)門(mén)或把車卡在風(fēng)門(mén)框中，造成風(fēng)流短路；通風(fēng)部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)井下通風(fēng)設(shè)施的檢查、維護(hù)和管理，確保井下通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定；通風(fēng)部門(mén)要安排有經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心強(qiáng)的專職測(cè)氣員，檢查工作面的瓦斯、CO濃度和溫度，測(cè)氣員必須現(xiàn)場(chǎng)交接班；當(dāng)工作面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時(shí)，必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理；電動(dòng)機(jī)或其開(kāi)關(guān)附近20米以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時(shí)，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進(jìn)行處理；工作面內(nèi)，凡體積大于0.5m3 的空間內(nèi)積聚瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%時(shí)，附近20米內(nèi)，必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。因瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)定被切斷電源的電氣設(shè)備，都必須在瓦斯?jié)舛冉档?.0%以下時(shí)，方可通電開(kāi)動(dòng)；工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時(shí)或CO2超過(guò)1.5%時(shí)，都必須停止工作，切斷電源，撤出人員，并采取措施，進(jìn)行處理；工作面在收作期間加強(qiáng)兩落三角的管理，對(duì)于移架后沒(méi)有冒落的空間要及時(shí)進(jìn)行充填。上、下落三角連續(xù)充填時(shí)，需將底板上的浮煤清理干凈，并且要移架一次充填一次，充填時(shí)用塑料編織袋裝煤矸進(jìn)行充填，嚴(yán)禁采用雜物充填，編織袋堆放要整齊，且豎逢要錯(cuò)開(kāi)，密實(shí)不漏風(fēng)。充填物與支架后梁一致，與上、下順槽外幫成100°鈍角，充填的煤矸不予回收利用；工作面收作拆架期間，在下落三角充填墻外掛擋風(fēng)簾，擋風(fēng)簾要靠邊、靠頂掛設(shè)，減少新鮮風(fēng)向采空區(qū)泄漏。在上隅角附近設(shè)置導(dǎo)風(fēng)風(fēng)障，引導(dǎo)風(fēng)流經(jīng)過(guò)上隅角，以防止上隅角處瓦斯積聚和超限。上、下落三角的風(fēng)障由小班測(cè)氣員負(fù)責(zé)，施工隊(duì)協(xié)助并負(fù)責(zé)保護(hù)；工作面收作期間，上、下端頭要通暢，回收的材料要及時(shí)運(yùn)走并清理干凈，以確保有足夠的

2 防火新方法研究

2.1 自然發(fā)火因素分析

首先由于采煤工作面頂分層回采完畢后，收作線附近冒落不實(shí)，必然存在漏風(fēng)供氧條件，若收作線附近存在大量的遺煤，則加大了該處煤炭自然發(fā)火的可能性。

其實(shí)是采煤工作面頂分層回采完畢后，在其上、下順槽皆采取封閉措施，施工封閉墻，但俗話說(shuō)的好：“沒(méi)有不透風(fēng)的墻”，并且此處上、下順槽并不充填，倘若自然垮落也未必垮落壓實(shí)，因此，此處上、下順槽也形成了漏風(fēng)通道，致使采空區(qū)存在自然發(fā)火的可能。

最后采煤工作面分層開(kāi)采，若施工底分層工作面上、下順槽時(shí)，其與頂分層工作面相比采用內(nèi)錯(cuò)式巷道布置（具體見(jiàn)圖1），并且沿頂分層工作面底板鋪設(shè)的金屬網(wǎng)為頂進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，必然通過(guò)裂隙對(duì)頂分層工作面采空區(qū)漏風(fēng)，尤其是在頂分層工作面收作線位置，因此使頂分層收作線位置存在自然發(fā)火可能。

2.2 施工目的

如上所述的采煤工作面分層開(kāi)采頂分層回采后自然發(fā)火因素分析，我們可以深刻的認(rèn)識(shí)到，頂分層工作面回采完畢后，工作面采空區(qū)存在煤炭自然發(fā)火的可能性比較大，因此，我們采用收作工作面充填措施進(jìn)行封堵注實(shí)收作處工作面巷道。達(dá)到切斷漏風(fēng)通道，充填裂隙，隔絕氧氣的效果，降低采空區(qū)煤炭自然發(fā)火的可能性，為底區(qū)工作面上、下順槽掘進(jìn)乃至回采創(chuàng)造有利的防火條件。

2.3 收作處工作面充填注實(shí)方法

2.3.1 收作工作面全部支架拆除后，從上風(fēng)巷向工作面錯(cuò)茬預(yù)埋2路2寸注漿管路，每一路注漿管路前端都使用花管（具體見(jiàn)圖2）。

2.3.2 注漿管路預(yù)埋好后，在工作面下口砌筑編織袋封閉墻（保持工作面供風(fēng)，編織袋封閉墻留調(diào)節(jié)窗），在安全的前提下從收作工作面下口至上口拆除木垛用木點(diǎn)柱替換進(jìn)行支護(hù)。然后在工作面上口砌筑編織袋封閉墻。砌墻前，在上風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)及下順槽進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)各安設(shè)一組2×30KW局扇（一主一備），風(fēng)筒接至封閉墻處。待封閉墻砌好后兩路局扇開(kāi)啟供風(fēng)。

2.3.3 預(yù)埋的注漿管引至下順槽永久封閉墻外，并在墻外安裝控制閘閥進(jìn)行注漿。然后從預(yù)埋的注漿管引至上順槽永久封閉墻外，并在墻外安裝控制閘閥進(jìn)行注漿。

2.3.4 充填前期通過(guò)預(yù)埋的注漿管路壓注粉煤灰充填工作面。待工作面充填一定的粉煤灰后，再向工作面壓注水泥砂漿。通過(guò)上述總注粉煤灰上順槽注噸，下順槽注粉煤灰498噸

2.3.5 通過(guò)預(yù)埋的注漿管路壓注水泥砂漿直至壓注不進(jìn)去為止，此時(shí)工作面已完全充填。

3 總結(jié)

采煤工作面分層開(kāi)采瓦斯治理和防火一直是一大難題，尤其是頂分層工作面收作處的防火施工方法。采用工作面預(yù)埋管路充填工作面灌注粉煤灰及水泥砂漿的方法達(dá)到了切斷漏風(fēng)通道，充填裂隙，隔絕氧氣的作用，使采空區(qū)及收作處的遺煤氧化困難，進(jìn)而有效降低采空區(qū)煤炭自然發(fā)火的可能性，為底區(qū)工作面上、下順槽掘進(jìn)乃至回采奠定良好的基礎(chǔ)。另外，充填工作面使用充填材料量巨大，本方法采用粉煤灰有效的降低了材料成本，在發(fā)揮良好防火作用的同時(shí)為礦井節(jié)資降耗工作增添了色彩。

（作者單位：淮南礦業(yè)集團(tuán)潘二煤礦）