成莊礦3305綜采放頂煤工作面初采、搬家瓦斯治理實(shí)踐

張利剛

（晉煤集團(tuán) 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(shí)踐

張利剛

（晉煤集團(tuán) 成莊礦，山西 晉城 048021）

為了加強(qiáng)初采、搬家過(guò)程中的瓦斯治理措施、有效預(yù)防瓦斯超限事故的發(fā)生，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況，成莊礦在3305工作面進(jìn)行綜合瓦斯治理的實(shí)踐，取得良好效果，積累了豐富的技術(shù)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高了礦井瓦斯治理能力，為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好作業(yè)環(huán)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(shí)垮落、采空區(qū)懸頂面積大、采空區(qū)風(fēng)流速度低，瓦斯?jié)舛炔粩嗌?，在頂板初次?lái)壓垮落時(shí)，采空區(qū)瓦斯瞬間被擠壓到工作面的作業(yè)空間，造成工作面瓦斯出現(xiàn)超限現(xiàn)象，特別是上隅角瓦斯經(jīng)常出現(xiàn)超限斷電。為防治上隅角瓦斯超限，工作面支架安裝時(shí)要在切眼內(nèi)錨索進(jìn)行退錨的基礎(chǔ)上，采取強(qiáng)化初采強(qiáng)制放頂、加大初采配風(fēng)量、回風(fēng)巷超前支護(hù)增阻的三項(xiàng)措施。在3305工作面4號(hào)切眼初采時(shí)，具體做法如下：

（1）強(qiáng)制放頂：工作面推進(jìn)2～3個(gè)循環(huán)（約2 m）后支架調(diào)整平直，并在支架尾梁后、支架前梁處對(duì)頂板采取震動(dòng)爆破，使頂板受破壞后能在回采時(shí)及時(shí)垮落。此時(shí)，一方面頂板未受采動(dòng)影響，一方面增加了支架后部的作業(yè)空間，可給炮眼布置和裝藥提供保證。放頂順序：先放老塘側(cè)頂板，老塘側(cè)放頂結(jié)束后，再放工作面?zhèn)软敯濉＠咸羵?cè)和工作面?zhèn)确彭敼ぷ骶蓹C(jī)尾向機(jī)頭方向進(jìn)行。為了確保放頂效果，放頂過(guò)程中，通風(fēng)科安排干部到現(xiàn)場(chǎng)跟班，指導(dǎo)炮眼施工和監(jiān)督放頂過(guò)程。

（2）加大配風(fēng)量：為有效稀釋采空區(qū)瓦斯?jié)舛?，?號(hào)切眼初采過(guò)程中，工作面配風(fēng)量增加到2300 m3/min（取代實(shí)際回采配風(fēng)量1900 m3/min），風(fēng)量增加400m3/min。其中，尾巷1365m3/min，回風(fēng)巷1051 m3/min。初采過(guò)程中經(jīng)對(duì)支架后部瓦斯檢查，瓦斯?jié)舛染?.5%以下。

（3）回風(fēng)巷超前支護(hù)增阻：為了提高尾巷作用，防治頂板垮落對(duì)上隅角的沖擊，初采中在工作面回風(fēng)巷超前支護(hù)段加設(shè)增阻風(fēng)障（見(jiàn)圖1），有效調(diào)整回風(fēng)巷、尾巷間通風(fēng)負(fù)壓，使工作面乏風(fēng)流經(jīng)上隅角橫川流向采空區(qū)橫川，在增加采空區(qū)風(fēng)量的同時(shí)，降低上隅角、采空區(qū)瓦斯?jié)舛?，最終實(shí)現(xiàn)上隅角瓦斯的有效控制。

（4）通過(guò)初采強(qiáng)制放頂，人為縮短了老頂初次垮落步距、降低了垮落強(qiáng)度、稀釋了采空區(qū)瓦斯，并在回風(fēng)巷超前支護(hù)段增阻，降低了頂板垮落對(duì)上隅角的沖擊。3305工作面4號(hào)切眼在初采40m過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象。

圖1 工作面回風(fēng)巷超前支護(hù)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(shí)按生產(chǎn)安排，工作面停止回采進(jìn)行搬家至2號(hào)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(cè)掩護(hù)架后打木垛沿空留巷、利用全風(fēng)壓撤架，撤架作業(yè)在進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行。搬家前3305工作面采用“U+L”型通風(fēng)方式，其中3209巷為進(jìn)風(fēng)巷，3210巷為回風(fēng)巷、3210副巷為尾巷，具體通風(fēng)系統(tǒng)，見(jiàn)圖2。搬家前工作面配風(fēng)情況為：3209巷總進(jìn)風(fēng)2 000 m3/min，其中回采工作面1760 m3/min，2號(hào)切眼240 m3/min，3210巷回風(fēng)650 m3/min，3210副巷回風(fēng)1350 m3/min。3305工作面搬家采用進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行，在工作面撤完機(jī)組、前后溜后，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，將3210巷調(diào)整為進(jìn)風(fēng)巷、3209巷調(diào)整為回風(fēng)巷，以保證整個(gè)搬家過(guò)程中撤架工作始終在進(jìn)風(fēng)流中進(jìn)行。調(diào)整后的通風(fēng)系統(tǒng)，見(jiàn)圖3。通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后工作面配風(fēng)情況為：3210巷總進(jìn)風(fēng)1660 m3/min，其中搬家工作面620 m3/min，2號(hào)切眼490 m3/min，2209巷回風(fēng)1110m3/min，3210副巷回風(fēng)560m3/min。

圖2 3305工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖（搬家前）

圖3 3305工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖（搬家期間）

進(jìn)行撤架過(guò)程中，通風(fēng)瓦斯管理的關(guān)鍵是：沿空留巷木垛的支設(shè)質(zhì)量。3305工作面搬家撤架中，對(duì)打木垛的要求做了明確規(guī)定。

撤架過(guò)程中，由于受頂板壓力作用，沿空留巷通風(fēng)斷面會(huì)減小，造成搬家工作面通風(fēng)量逐步減少，最后風(fēng)量基本穩(wěn)定在150 m3/min～200 m3/min。搬家作業(yè)開始前，為防止出現(xiàn)頂板壓力增加、將通風(fēng)通道堵死，要在3210巷2號(hào)切眼外不小于10m處安設(shè)備用局部通風(fēng)機(jī)，并在3210巷內(nèi)與3210副巷23號(hào)橫川交叉點(diǎn)以北10 m～15 m處，安設(shè)瓦斯探頭T，報(bào)警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%，復(fù)電濃度＜0.8%（人工復(fù)電），斷電范圍為3305工作面內(nèi)（除風(fēng)機(jī)電源外）全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。撤架過(guò)程中一旦出現(xiàn)通風(fēng)通道堵死，應(yīng)立即啟動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)，保證撤架工作正常進(jìn)行。為防止在撤架過(guò)程中3209巷2切號(hào)眼和3209巷風(fēng)流混合處回柱絞車地點(diǎn)瓦斯超過(guò)1%，要在2號(hào)切眼機(jī)頭位置安裝導(dǎo)風(fēng)筒，在2號(hào)切眼內(nèi)距3209巷10m～15m處安裝兩臺(tái)5.5 kW風(fēng)機(jī)，一旦在3209巷2號(hào)切眼和3209巷風(fēng)流混合處瓦斯達(dá)到1%時(shí)，則在2號(hào)切眼內(nèi)并安裝Φ600mm的風(fēng)筒，開啟局部通風(fēng)機(jī)稀釋回柱絞車上風(fēng)側(cè)風(fēng)流瓦斯。局部通風(fēng)機(jī)的安設(shè)位置，見(jiàn)圖4。

圖4 局部通風(fēng)機(jī)的位置

現(xiàn)場(chǎng)管理方面，正常撤架過(guò)程中在靠采空區(qū)側(cè)掩護(hù)架上距頂梁200 mm、靠采空區(qū)側(cè)300 mm的位置，每班必須懸掛便攜式瓦檢儀，隨時(shí)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯；同時(shí)要求瓦檢員、當(dāng)班負(fù)責(zé)人也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢查。要求瓦檢員對(duì)3209巷回柱絞車上風(fēng)側(cè)瓦斯每班進(jìn)行檢查三次；并且絞車司機(jī)必須攜帶便攜式瓦檢儀，作業(yè)前首先檢查作業(yè)地點(diǎn)瓦斯，只有瓦斯?jié)舛仍?%以下時(shí)，絞車司機(jī)方可作業(yè)。為了掌握撤架過(guò)程中3209巷2號(hào)切眼以里回風(fēng)量情況，以便出現(xiàn)風(fēng)量明顯下降時(shí)提前采取措施，在撤架開始后，通風(fēng)隊(duì)測(cè)風(fēng)員每?jī)商鞙y(cè)定一次撤架回風(fēng)量情況。撤架中撤架地點(diǎn)具體風(fēng)量及撤架期間主要地點(diǎn)瓦斯情況，如表1所示。

表1 工作面搬家撤架期間風(fēng)量、瓦斯情況統(tǒng)計(jì)表

從3305工作面搬家過(guò)程講，采用掩護(hù)架后打木垛沿空留巷、利用全風(fēng)壓撤架方法，可實(shí)現(xiàn)撤架作業(yè)在進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行，撤架地點(diǎn)瓦斯?jié)舛染?.5%以下確保安全撤架；而撤架回風(fēng)瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)到1.85%，在2 %以下。在采取措施后撤架回風(fēng)和2號(hào)切眼風(fēng)流混合處瓦斯?jié)舛染闯霈F(xiàn)超限現(xiàn)象。風(fēng)量情況隨著撤架工作的進(jìn)行風(fēng)量逐步減少，在工作面搬家撤架結(jié)束時(shí)風(fēng)量達(dá)到164m3/min（與以往撤架情況基本一致）。

3 結(jié)束語(yǔ)

據(jù)3305工作面初采、搬家情況講，通過(guò)工藝技術(shù)的改進(jìn)和現(xiàn)場(chǎng)管理的完善，實(shí)際工作中取得了一些經(jīng)驗(yàn)；但初采、搬家作為通風(fēng)瓦斯管理的重點(diǎn)工程，如何才能做得更加完善，還需今后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)踐逐步形成一套科學(xué)、合理的技術(shù)和管理規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)瓦斯的管理安全，為礦井生產(chǎn)提供技術(shù)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(xué)本科，助理工程師，從事礦井通風(fēng)技術(shù)及管理工作。

劉新光