丁集礦1222(1)工作面上下端頭充氣氣垛隔絕采空區工程實踐

童格軍

(淮滬煤電有限公司丁集煤礦 安徽 鳳臺 232100)

丁集礦1222(1)工作面上下端頭充氣氣垛隔絕采空區工程實踐

童格軍

(淮滬煤電有限公司丁集煤礦 安徽 鳳臺 232100)

為防止新鮮風流通過下隅角進入采空區和瓦斯在上隅角集聚，對工作面流場進行理論分析驗證在上下端頭采用充氣氣垛進行封閉的可行性，詳細論述了丁集礦1222(1)工作面實施過程，通過對現場瓦斯濃度進行觀測，結果表明，利用充氣氣垛對上下端頭封閉能夠有效控制新鮮風流進入采空區和控制上隅角瓦斯濃度等問題。

采空區；瓦斯；上隅角；充氣氣垛

煤炭開采中面臨著新鮮風流經過下端頭進入采空區，造成新鮮風流的損失，同時，進入采空區的新鮮風流為采空區遺煤提供氧氣，易造成自燃，威脅安全生產。新鮮風流與采空區瓦斯混合后經上隅角進入回風巷道，容易造成瓦斯積聚。在生產實踐中，沿空留巷(“Y”型通風)為解決上隅角瓦斯集聚提供了一種有效方法，但是沿空留巷技術存在巷道變形量大，難以維護等問題，尤其是進入深部開采以來，在高地應力作用下，沿空留巷支護難度急劇增加。其他關于上隅角瓦斯集聚的研究較少，另外，下隅角新鮮風流進入采空區的問題也未能很好解決。

本文通過對采空區流場進行理論分析，說明了在上下端頭利用充氣氣垛進行封閉對于防止新鮮風流采空區和解決上隅角瓦斯集聚具有重要意義，以淮南礦區丁集礦1222(1)工作面工程實踐為背景，詳細說明了在上下隅角利用充氣氣垛進行封閉的技術措施，通過對現場瓦斯濃度進行觀測，驗證了這種處理方法對于解決上隅角瓦斯集聚和下隅角新鮮風流進入采空區有重要意義。

一、理論分析

傳統的“U”型通風通過運輸順槽進風，軌道順槽回風，下端頭如果沒有進行封閉，則新鮮風流就會進入采空區，通過下圖的流場可以看出，風流最終會在上隅角位置進入回風順槽，容易造成上隅角瓦斯超限，發生瓦斯事故。

圖1 采空區流場圖

如果在上下端頭進行封閉(圖2)，新鮮風流不會進入采空區，采空區瓦斯不會隨著風流向上隅角涌入，同時，由于上隅角充氣氣垛的封閉作用，采空區瓦斯難以進入軌道順槽，確保了回風巷瓦斯濃度。

圖2 充氣氣垛示意圖

二、施工方法

在淮南礦業集團丁集煤礦1222(1)工作面利用充氣氣垛對工作面上下端頭進行封閉。所用充氣氣垛為礦用柔性塑料涂覆布充氣氣垛，型號為QDSSC1800×800×800，其尺寸和安放情況如下圖所示。

圖3 充氣氣垛示意圖

下面是現場的施工方法：

1、根據上下隅角斷面不同，采用不同型號的氣垛對上下端頭進行充填。

2、氣垛在無氣狀態下，進入工作面，在工作面接壓風管將管頭和氣垛的進氣閥口相聯、固定牢固，氣垛充氣至全部容積的80%后，先關閉壓風，再關閉轉閥后即可正常工作。嚴禁氣垛過沖。

3、氣垛充氣時，慢慢打開氣源開關，充氣速度不能過快，仔細觀察氣垛狀況，以防充氣袋過沖炸開。

4、氣垛充氣后，若不能與幫頂接嚴實，出現封閉不嚴、漏氣的地方，使用雙抗編織袋裝煤或矸石封堵嚴實。若充填氣垛無法正常充填時，必須恢復使用編織袋裝煤矸進行充填嚴實。

5、生產過程中，根據生產進度，必須及時挪移充氣氣垛，重新充填。

6、工作面上下隅角每次充填前，先將氣垛頂部編織袋去除，將氣垛從上至下逐一適量放氣減壓、減少氣垛高度后，再挪移切頂柱，切頂柱挪移架設好后，挪移氣垛，將氣垛成品按體積大小從下向上壘放(雙膽壘在下部)、并重新充氣(補充氣)、封堵、懸掛風障。

在軌道順槽進行瓦斯濃度監測，在工作面整個回采過程，未發生一起瓦斯濃度超限事件，瓦斯濃度得到了很好控制。

三、結論

本文基于采空區瓦斯場運動特征，分析了在工作面上下端頭使用充氣氣垛進行采空區封閉的可行性，并詳細介紹了淮南礦區丁集煤礦1222(1)工作面的工程實踐，現場實踐效果較好，滿足了安全生產需要。

[1]華心祝. 我國沿空留巷支護技術發展現狀及改進建議[J]. 煤炭科學技術,2006,12:78-81.

[2]林東才,魏夕合,許春兆,等.深井膨脹型軟巖底板沿空留巷底鼓類型及變形機理研究[J]. 礦業研究與開發,2013,01:23-26+87.

童格軍(1990-)，男，漢，安徽鳳臺人，助理工程師，本科學歷，淮滬煤電丁集煤礦，主要從事巷道支護方面的研究。