晉煤集團坪上煤業掘進工作面通過瓦斯抽采羽狀井初探

張智鋒

（山西晉城煤業集團安監局，山西晉城048006）

晉煤集團坪上煤業掘進工作面通過瓦斯抽采羽狀井初探

張智鋒*

（山西晉城煤業集團安監局，山西晉城048006）

晉煤集團為了加強高突瓦斯礦井的瓦斯抽采工作，從地面鉆井抽采煤系地層中的瓦斯，地面羽狀鉆井是其中的一種；但是地面鉆井給井下采掘工作面帶來了一定的危險因素。結合現場生產實際，對掘進工作面通過瓦斯抽采羽狀井作了初步的探索。

掘進工作面；瓦斯抽采；羽狀井

坪上煤業位于沁水煤田西南，屬于煤與瓦斯突出礦井。為了降低原始瓦斯壓力和煤層瓦斯可解析量，采用地面羽狀鉆井抽采瓦斯。由于無法控制鉆井充填狀況，給井下采掘工作造成了一定影響。23011巷和23013巷有羽狀井分支，在通過羽狀井過程中，技術人員經過探索和實踐，為采掘工作面通過羽狀井提供了寶貴經驗。

1　水文地質情況

23011巷和23013巷掘進范圍充水因素為上覆砂巖裂隙水、空隙水，由于掘進范圍存在PZP02-1#和PZP02-2#羽狀井分支，不排除會溝通水層，富水層的水會徑直流入掘進工作面；同時可能造成局部頂板破碎、瓦斯積聚等情況，對正常生產造成影響。

2　現場概況.

23011巷和23013巷以及橫川為矩形斷面，毛高3.1m，毛寬4.2m，毛斷面面積13.02m2；凈高3m，凈寬4.0m，凈斷面面積12m2。

3　施工技術要求

（1）23011巷和23013時，均沿煤層頂板掘進，施工過程中嚴格按地質測量科所送中線施工。

（2）如果羽狀井分支孔段局部頂板破碎，但錨桿具有可錨性，在其后5m采用槽鋼聯鎖錨索進行加強支護，錨索間距2m，排距1m，每排1根槽鋼，2根錨索。槽鋼采用12#槽鋼，槽鋼長度為2.4m，眼距為2m。

（3）如果羽狀井分支孔段局部頂板破碎比較嚴重，但錨桿具有可錨性，根椐現場實際情況縮小排距至0.8m或0.5m，打注邁步錨索方法進行加強支護，錨索距幫1.1m。

（4）如果羽狀井分支孔段局部頂板破碎非常嚴重，但錨桿不具有可錨性，采用架設金屬支架形式通過。

4　安全技術措施

（1）施工過程中要班長統一指揮，并指派有經驗的老工人負責觀山整個施工過程要始終保證退路暢通，發現問題要及時處理后方可作業，整個施工過程要嚴格執行敲幫問頂制度。

（2）在施工過程中堅持使用臨時，嚴禁空頂作業。施工時，如發現頂板下沉、頂板掉渣不斷，發出響聲，瓦斯含量增大等冒頂預兆時，必須立即撤人至支護完好的安全地點。

（3）預防冒頂事故安全技術措施：

①開工前，班長、安檢工必須對工作面進行一次全面檢查，確認無危險后方可允許人員進入工作面，每個工作人員必須經常地認真地檢查工作地點及沿途巷道的頂板、支護等情況，發現問題及時處理。

②掘進中，如果工作面出現壓力增大、頂板不完整時，必須及時改變支護參數標準或形式，必要時支設臨時加強點柱，待轉載機過后，支設永久點柱，同時相應縮小控頂距，特殊情況架密集棚通過，如果漏頂嚴重，可將頂用木垛勾實、背嚴、防止碎矸塊傷人，當班班長要根據以上情況，采取相應有效措施，并將現場情況及時向隊值班室、生產調度室匯報，以便采取其它措施。

5　通風瓦斯防冶措施

（1）局扇管理：

①當局扇無計劃停運時，立即啟動應急預案，同時將工作面壓風自救系統與壓風管路的閥門全部打開。

②風機必須裝有整流器保證能有效控制工作面風量，風筒通過風門時必須安裝防逆流裝置。

（2）工作面探頭的設置：

①工作面探頭的吊掛必須符合規定，探頭要吊掛在風筒的另一側，風流探頭吊掛在距正前3～5m，回風流探頭吊掛在距回風口10～15m處，探頭要垂直懸掛在巷道頂板下距頂板不大于300mm，距巷幫不小于200mm處。

②每班人員在開工前必須在工作面風流探頭和回風流探頭處吊掛大便攜儀，以便能及時發現工作面瓦斯變化情況。

（3）工作面現場管理：

①壓風自救裝置自掘進面回風口開始每50m安裝一組，每組數量為5個，距工作面迎頭一組不少于15個，并保持距離迎頭25～40m巷道內，每人的供氣量不得少于0.1m3/min。

②掘進工作面風流、回風流瓦斯濃度達到0.5%，必須立即停止作業，查明原因并進行處理，待風流、回風流瓦斯濃度降至0.5%以下時方可恢復作業。

③開工前，準備2趟108mm管接頭，以及?50mm的抽放軟管備用材料至23011和23013巷不大于工作面200m范圍內。

④每班接班后，當班安檢工、瓦檢工、施工隊組跟班干部、班組長要首先檢查工作面是否留有2趟備用?50mm的抽放軟管，伸展后其長度是否能超過迎頭至少12m，并且保證負壓滿足要求。割煤前必須檢查正前每個鉆孔的瓦斯情況。工作面發現鉆孔后，當班班組長要及時組織人員，在安檢工、瓦檢工、跟班干部的指揮監督下迅速將鉆孔接入抽放系統（鉆孔內瓦斯濃度小于1%時保持自然釋放狀態），工作面施工的防突鉆孔出現噴孔現象時，必須及時接入抽放系統。

⑤施工過程中，當瓦斯涌出量增大，工作面回風流中瓦斯濃度超過0.5%時，立即停止掘進進行處理，待降至0.5%以下時方可繼續施工。割煤期間，瓦檢工必須在工作面檢查瓦斯濃度，同時派專人看護回風流探頭，發現瓦斯異常及時停止割煤進行處理。

（4）防突管理：

①掘進期間，割煤人員要仔細觀察煤體情況，發現有突出征兆時，要立即切斷電源，按避災路線撤至安全地點，同時匯報值班室和調度室。嚴格落實三排九孔的防突預測措施，通過打鉆驗證羽狀井分支位置。

②確定羽狀井位置后，在左右兩幫施工攔截孔進行攔截，確認工作面瓦斯正常后，方可正常掘進。

6　防冶水措施

（1）排水方式采用接力排水法，根據實際涌水量大小，23011巷和23013巷分別準備2臺30kW水泵其中1臺水泵熱備，一臺水泵和直徑?108mm的排水管形成系統且處于運行備狀態。每臺排水能力50m3/h，功率30kW，揚程100m，2臺水泵必須保持一臺使用，一臺熱備，并根據水量及時更換符合實際水量的水泵。

（2）掘進過程中要嚴格執行“有掘必探，先探后掘”的探放水原則。掘進過程中，發現有透水預兆必須立即停止作業，查明原因，采取措施關報調度室，有險情時，班長負責指揮所有人員按水災避災路線撤退。

7　結論

按照上述方法，注重頂板控制、瓦斯防突管理和防治水管理，加強通過羽狀井前的準備工作，嚴格落實各崗位人員的安全生產責任制和各項安全技術保證措施，可以實現采掘工作面安全、快速、高效、順利通過羽狀井。

TD712

A

1004-5716（2016）04-0145-02

2015-03-28

2015-03-30

張智鋒（1976-），男（漢族），山西大同人，工程師，現從事礦井安全技術管理工作。