正興煤礦402盤區有害氣體治理措施

馬海波

（山西焦煤集團正興煤業公司，山西 偏關 036499）

煤礦井下CO等有害氣體大都存在于采空區和密封巷道內，有害氣體濃度超過限值，會對人體產生損害，發生爆炸危及安全，必須進行及時治理。針對正興煤礦11號煤層402盤區具體情況，采用調整局部通風系統的方式來進行有害氣體的治理，對治理方案和實施過程進行分析。

1 項目實施前期條件

正興煤礦11號煤層402盤區是一個采空盤區，該盤區屬于長條式布置，有8202、8404、8406三個采空區，上覆為7號煤層402采空區，下覆為l4號煤層402盤區實煤區，西面相鄰404盤區8402面采空區，北邊分別是11號煤層盤區軌道巷、皮帶巷和回風巷，該盤區共有密閉10座。11號煤層軌道巷和皮帶巷是11號煤層305高產高效盤區供風的主要巷道，如圖1所示。2010年1月6日15時51分，11號煤層305盤區8513綜采一隊高產高效工作面發現CO氣體，濃度為0.002%。經過對CO來源進行排查，發現11號煤層305盤區軌道巷風流中CO氣體濃度為0.004%，隨后及時將威脅區域11號煤層305盤區、402盤區的作業人員（綜來一隊、機掘二隊、機掘四隊、運輸隊）全部撤至安全地點，11號煤層305盤區停產。

圖1 402盤區示意圖

2010年1月6日二班，經過救護隊對CO氣體來源的細致排查，發現主要來源是11號煤層402盤區采空區，其中5202密閉前CO濃度高達0.011%。

2 有害氣體來源排查論證

對11號煤層402盤區采空區有害氣體泄出進行辨別分析。

（1）通過對近期該采空區和上游采空區自燃火災的預測預報數據來分析研究，未發現有發火預兆，排除本層和上覆發火的可能；

（2）該盤區采空區密閉由于受采動影響，密閉有裂隙，存在漏風現象；

（3）對周邊亂采亂挖的幾個小窯進行調查，發現通風方式均為抽出式通風，其回風井中CO濃度為0.018%。綜合分析來看，CO的威脅來源是外部小窯采空區。

3 項目方案的確定與實施

3.1 方案的確定

經過科學的論證，擬定采取的綜合治理對策如下：

（1）調整通風系統，變原11號煤層402盤區皮帶巷、軌道巷進風為皮帶巷和軌道巷橫用隔離，402盤區皮帶進風，402軌道巷回風，形成局部反風系統，縮小有害氣體威脅范圍；

（2）對1l號煤層402盤區軌道巷CO泄出較大地點的密閉排隊進行逐個噴漿加固。

3.2 項目實施第一階段

為了確保局部反風系統的順利安全進行，制定了嚴格的調整措施。在調整前，對11號煤層402盤區軌道巷、皮帶巷的風量進行了測定，進行了網絡結算，推測在局部反風系統形成前后，礦井阻力的分布和可能出現的其他情況。2010年1月6日下午，在11號煤層402盤區皮軌連巷內先構筑起六道木板墻，在軌道巷構筑臨時風門，調整原402火藥庫的回風道調節窗口，使得11號煤層402軌道巷段成回風狀態，將11號煤層402盤區的有害氣體直接排入總回風巷，經過1h的觀測，1l號煤層305盤區軌道巷CO濃度降低到0%，確保了11號煤層305盤區的安全生產。

3.3 項目實施第二階段

根據對11號煤層402盤區、404盤區有害氣體的取樣化驗分析以及對內外壓差和密閉裂隙情況的調查，制訂出了噴漿加固計劃。根據有害氣體大小和密閉裂隙情況，由11號煤層404盤區里延逆風方向逐個進行加固，每加固完一個，經認真檢查，當墻外有害氣體小于0.0024%時，方可進行下一個密閉加固，否則重新補噴，將11號煤層402、404采空區29道密閉全部進行噴漿加固。特別在11號煤層402盤區密閉加固期間，鑒于該盤區軌道巷作為回風巷，其有害氣體CO濃度高達0.0488%，在救護隊員的嚴密監護下，噴漿人員佩帶壓縮氧自救器進行作業，措施嚴密，組織得力，僅用了10h就將該盤區的10道密閉全部進行了兩次噴漿加固，對長50m的軌道巷采空區側進行了補打短錨桿、掛金屬網、噴漿加固，使煤壁強度增大，將裂隙嚴密封堵。具體如圖2所示。

圖2 軌道巷煤壁加固示意圖

4 效果分析

該項目的實施，11號煤層402盤區、404盤區有害氣體得到了治理，風流中CO濃度降低到了《煤礦安全規程》規定以下，并對1號煤層402盤區、404盤區密閉和煤壁進行了永久性防護，保證了305盤區的安全生產，為礦井完成380萬t的產量奠定了基礎，并且提高了礦井的抗災、防災能力。

該方案較使用石膏加固密閉每個密閉節約材料費用0.16萬元，可節約資金29×0.16=4.64萬元，節約設備費用5萬元，人工費用達11萬元，累計創造經濟效益20.64萬元。而且施工難度小，周期短，效果好。