成莊礦3305綜采放頂煤工作面初采、搬家瓦斯治理實踐

張利剛

（晉煤集團 成莊礦，山西 晉城 048021）

成莊礦3305綜采放頂煤工作面初采、搬家瓦斯治理實踐

張利剛

（晉煤集團 成莊礦，山西 晉城 048021）

為了加強初采、搬家過程中的瓦斯治理措施、有效預防瓦斯超限事故的發生，通過現場試驗情況，成莊礦在3305工作面進行綜合瓦斯治理的實踐，取得良好效果，積累了豐富的技術資料和實踐經驗，提高了礦井瓦斯治理能力，為礦井安全生產創造了良好作業環境。

綜采放頂煤工作面；初采；搬家；瓦斯治理

1 工作面初采的瓦斯治理

綜采放頂煤工作面初采期間，由于頂板不能及時垮落、采空區懸頂面積大、采空區風流速度低，瓦斯濃度不斷升高，在頂板初次來壓垮落時，采空區瓦斯瞬間被擠壓到工作面的作業空間，造成工作面瓦斯出現超限現象，特別是上隅角瓦斯經常出現超限斷電。為防治上隅角瓦斯超限，工作面支架安裝時要在切眼內錨索進行退錨的基礎上，采取強化初采強制放頂、加大初采配風量、回風巷超前支護增阻的三項措施。在3305工作面4號切眼初采時，具體做法如下：

（1）強制放頂：工作面推進2～3個循環（約2 m）后支架調整平直，并在支架尾梁后、支架前梁處對頂板采取震動爆破，使頂板受破壞后能在回采時及時垮落。此時，一方面頂板未受采動影響，一方面增加了支架后部的作業空間，可給炮眼布置和裝藥提供保證。放頂順序：先放老塘側頂板，老塘側放頂結束后，再放工作面側頂板。老塘側和工作面側放頂工作均由機尾向機頭方向進行。為了確保放頂效果，放頂過程中，通風科安排干部到現場跟班，指導炮眼施工和監督放頂過程。

（2）加大配風量：為有效稀釋采空區瓦斯濃度，在4號切眼初采過程中，工作面配風量增加到2300 m3/min（取代實際回采配風量1900 m3/min），風量增加400m3/min。其中，尾巷1365m3/min，回風巷1051 m3/min。初采過程中經對支架后部瓦斯檢查，瓦斯濃度均在0.5%以下。

（3）回風巷超前支護增阻：為了提高尾巷作用，防治頂板垮落對上隅角的沖擊，初采中在工作面回風巷超前支護段加設增阻風障（見圖1），有效調整回風巷、尾巷間通風負壓，使工作面乏風流經上隅角橫川流向采空區橫川，在增加采空區風量的同時，降低上隅角、采空區瓦斯濃度，最終實現上隅角瓦斯的有效控制。

（4）通過初采強制放頂，人為縮短了老頂初次垮落步距、降低了垮落強度、稀釋了采空區瓦斯，并在回風巷超前支護段增阻，降低了頂板垮落對上隅角的沖擊。3305工作面4號切眼在初采40m過程中沒有出現瓦斯超限現象。

圖1 工作面回風巷超前支護段增阻示意圖

2 工作面搬家的瓦斯治理

3305工作面回采至X83陷落柱附近時按生產安排，工作面停止回采進行搬家至2號切眼。為了確保3305工作面的搬家工作順利，采取撤架工作面靠煤柱側掩護架后打木垛沿空留巷、利用全風壓撤架，撤架作業在進風系統進行。搬家前3305工作面采用“U+L”型通風方式，其中3209巷為進風巷，3210巷為回風巷、3210副巷為尾巷，具體通風系統，見圖2。搬家前工作面配風情況為：3209巷總進風2 000 m3/min，其中回采工作面1760 m3/min，2號切眼240 m3/min，3210巷回風650 m3/min，3210副巷回風1350 m3/min。3305工作面搬家采用進風系統進行，在工作面撤完機組、前后溜后，對通風系統進行調整，將3210巷調整為進風巷、3209巷調整為回風巷，以保證整個搬家過程中撤架工作始終在進風流中進行。調整后的通風系統，見圖3。通風系統調整后工作面配風情況為：3210巷總進風1660 m3/min，其中搬家工作面620 m3/min，2號切眼490 m3/min，2209巷回風1110m3/min，3210副巷回風560m3/min。

圖2 3305工作面通風系統示意圖（搬家前）

圖3 3305工作面通風系統示意圖（搬家期間）

進行撤架過程中，通風瓦斯管理的關鍵是：沿空留巷木垛的支設質量。3305工作面搬家撤架中，對打木垛的要求做了明確規定。

撤架過程中，由于受頂板壓力作用，沿空留巷通風斷面會減小，造成搬家工作面通風量逐步減少，最后風量基本穩定在150 m3/min～200 m3/min。搬家作業開始前，為防止出現頂板壓力增加、將通風通道堵死，要在3210巷2號切眼外不小于10m處安設備用局部通風機，并在3210巷內與3210副巷23號橫川交叉點以北10 m～15 m處，安設瓦斯探頭T，報警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%，復電濃度＜0.8%（人工復電），斷電范圍為3305工作面內（除風機電源外）全部非本質安全型電氣設備。撤架過程中一旦出現通風通道堵死，應立即啟動局部通風機，保證撤架工作正常進行。為防止在撤架過程中3209巷2切號眼和3209巷風流混合處回柱絞車地點瓦斯超過1%，要在2號切眼機頭位置安裝導風筒，在2號切眼內距3209巷10m～15m處安裝兩臺5.5 kW風機，一旦在3209巷2號切眼和3209巷風流混合處瓦斯達到1%時，則在2號切眼內并安裝Φ600mm的風筒，開啟局部通風機稀釋回柱絞車上風側風流瓦斯。局部通風機的安設位置，見圖4。

圖4 局部通風機的位置

現場管理方面，正常撤架過程中在靠采空區側掩護架上距頂梁200 mm、靠采空區側300 mm的位置，每班必須懸掛便攜式瓦檢儀，隨時檢測現場瓦斯；同時要求瓦檢員、當班負責人也應加強對現場瓦斯檢查。要求瓦檢員對3209巷回柱絞車上風側瓦斯每班進行檢查三次；并且絞車司機必須攜帶便攜式瓦檢儀，作業前首先檢查作業地點瓦斯，只有瓦斯濃度在1%以下時，絞車司機方可作業。為了掌握撤架過程中3209巷2號切眼以里回風量情況，以便出現風量明顯下降時提前采取措施，在撤架開始后，通風隊測風員每兩天測定一次撤架回風量情況。撤架中撤架地點具體風量及撤架期間主要地點瓦斯情況，如表1所示。

表1 工作面搬家撤架期間風量、瓦斯情況統計表

從3305工作面搬家過程講，采用掩護架后打木垛沿空留巷、利用全風壓撤架方法，可實現撤架作業在進風系統進行，撤架地點瓦斯濃度均在0.5%以下確保安全撤架；而撤架回風瓦斯濃度最高達到1.85%，在2 %以下。在采取措施后撤架回風和2號切眼風流混合處瓦斯濃度均未出現超限現象。風量情況隨著撤架工作的進行風量逐步減少，在工作面搬家撤架結束時風量達到164m3/min（與以往撤架情況基本一致）。

3 結束語

據3305工作面初采、搬家情況講，通過工藝技術的改進和現場管理的完善，實際工作中取得了一些經驗；但初采、搬家作為通風瓦斯管理的重點工程，如何才能做得更加完善，還需今后根據現場實際情況總結經驗，通過實踐逐步形成一套科學、合理的技術和管理規范，以實現瓦斯的管理安全，為礦井生產提供技術保障。

Gas Control of Initial Mining and Moving on Mo.3305 Top Coal Caving Face in Chengzhuang Mine

ZHANG Li-gang
(Chengzhuang Mine，Jincheng Anthracite Mining Group，Jincheng Shanxi 048021)

To strengthen gas control measures and prevent gas overrun accident in the process of initial mining and moving,based on field test,the comprehensive gas control was conducted on No.3305 working face in Chengzhuang mine,which obtained good results,accumulated rich technology materials and practice experience,improved gas control and created ideal environment for the safety production.

top coal caving face;initial mining;moving;gas control

TD712

A

1672-5050（2012）11-0050-03

2012-05-09

張利剛（1984—），男，山西晉城人，大學本科，助理工程師，從事礦井通風技術及管理工作。

劉新光