巢建軍，翟建波

平煤股份七礦，河南平頂山 467000

復(fù)合頂板綜采工作面在旋轉(zhuǎn)回采過程中防止采空區(qū)煤炭自燃的研究與實(shí)施

巢建軍，翟建波

平煤股份七礦，河南平頂山 467000

平煤股份七礦戊9.10-16070綜采工作面的頂板為復(fù)合頂。由于受斷層影響，該工作面在回采過程中需要進(jìn)行大角度旋轉(zhuǎn)回采。七礦進(jìn)行了在采面旋轉(zhuǎn)回采過程中防止采空區(qū)煤炭自燃的研究與實(shí)施，具有較好的針對(duì)性和可操作性，所采取的防治技術(shù)可供類似條件礦井借鑒。

綜采面；復(fù)合頂板；旋轉(zhuǎn)開采；防自燃

1 工作面概況

平煤股份七礦戊四采區(qū)為一下山雙翼布置采區(qū)，采區(qū)共有戊8、戊9-10兩層煤，工業(yè)儲(chǔ)量1 673 萬t，可采儲(chǔ)量 1 128萬t。戊8煤層平均厚度1.7m，戊9-10煤層平均厚度2.7m，層間距9m。戊9.10煤層直接頂為灰色頁巖，厚度2～6m，基本頂為深灰色頁巖及灰色細(xì)粒砂巖，厚度5～10m；直接底為灰及深灰色頁巖，厚度3～6m，基本底為為砂泥巖，厚度10～15m，煤層傾角10°～15°采區(qū)中上部斷層較多，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。由于受到一條落差30m斷層分割，造成布置東翼上部的戊9.10-16050、戊9.10-16030、戊9.10-16010采面時(shí)均未達(dá)到采區(qū)東部邊界，布置戊9.10-16070采面時(shí)，為了把上3個(gè)區(qū)段斷層以東丟掉的資源回收出來，采面沿走向掘進(jìn)476m到東部邊界后，又在斷層以東向南掘進(jìn)300m，把上區(qū)段丟掉的儲(chǔ)量圈定出來。所以戊9.10-16070采面為“L”形布置（如圖）。采面合計(jì)走向長(zhǎng)776m，采長(zhǎng)180m，煤層厚度2.4m，儲(chǔ)量41.2萬t。回采時(shí)須先由南向北回采，然后調(diào)向900由東向西沿走向回采。

2 造成煤炭自燃的因素分析

戊9.10-16070綜采工作面煤層具有自燃發(fā)火傾向，自燃發(fā)火期6～12個(gè)月。工作面由南向北回采調(diào)整為東西方向回采需要旋轉(zhuǎn)90°，甩斜子回采預(yù)計(jì)需要3個(gè)月時(shí)間。戊9.10煤層為戊9、戊10兩層煤的合層，普遍有一層0.2～0.5m的夾矸，夾矸與直接頂之間煤層厚度0.1～0.3m，煤層硬度系數(shù)f=1.0，夾矸硬度系數(shù)f=1.2。為了保證煤質(zhì)，采面須托住夾矸回采，采空區(qū)留有部分頂煤，給煤炭自燃留下了一定隱患。而且工作面90°甩斜子回采期間，采空區(qū)頂板可能垮落不及時(shí)，形成扇形面，使采空區(qū)漏風(fēng)增加，所以在工作面調(diào)向回采期間，由于各種因素的影響，自燃發(fā)火期可能會(huì)縮短。根據(jù)本綜采工作面煤層頂板情況和工作面90°甩斜子回采期間可能出現(xiàn)的問題，確定防止煤炭自燃發(fā)火的基本思路是：加強(qiáng)觀測(cè)、綜合配套、最佳組合。

3 大角度旋轉(zhuǎn)回采過程中的防止煤炭自燃技術(shù)措施

3.1 加強(qiáng)觀測(cè)煤炭自燃發(fā)火的預(yù)兆

在工作面90°甩斜子回采期間，每班安排專職的檢查人員，重點(diǎn)加強(qiáng)采面上、下隅角的溫度變化情況和一氧化碳等有害氣體的觀測(cè)，觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)通風(fēng)部門進(jìn)行分析，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤炭自燃的前兆，及時(shí)采取綜合配套措施。

3.2 注水加阻化劑

采面割每刀煤移架前，在底板撒阻化劑，并撒水。在采面每隔5m向采空區(qū)預(yù)埋一趟2寸水管，隨采面推進(jìn)，不斷延長(zhǎng)管子，每班向采空區(qū)內(nèi)注水。

3.3 灌漿措施

灌漿的作用一是隔氧，二是散熱。在回風(fēng)巷內(nèi)距采面10m左右向采面采空區(qū)按12°～22°角打5個(gè)鉆孔，鉆孔從支架上方穿過，末端距支架后15～20m。然后向鉆孔內(nèi)注水和防滅劑。

3.4 上、下隅角封堵措施

上、下隅角封堵的主要作用是減少向采空區(qū)漏風(fēng)。在采面上、下隅角端頭支架與上、下順槽外幫之間用雙抗編織袋裝黃土垛隔離墻，墻寬0.5m，接頂、靠幫嚴(yán)密。為了保證隔離效果，用快速密閉材料對(duì)隔離墻進(jìn)行噴堵。同時(shí)，為了最大限度的減少向采空區(qū)漏風(fēng)，在滿足采面需要的前提下，調(diào)低供風(fēng)量。

3.5 注氮措施

向采空區(qū)注氮?dú)獾闹饕饔檬牵?）使采空區(qū)內(nèi)氧氣含量降低，氮?dú)夂吭黾?，窒息滅火?）使采空區(qū)內(nèi)呈正壓狀態(tài)，致使新鮮空氣難以進(jìn)入。

對(duì)于正在回采的采面，采空區(qū)淺部注氮，氮?dú)獯蟛糠直伙L(fēng)流帶走，滅火作用小，只有深部注氮，才會(huì)起到?jīng)Q定作用。應(yīng)采取注3天，停1天，保持采空區(qū)內(nèi)的氮?dú)夂吭?7%以上。

4 防止煤炭自燃發(fā)火工作組織實(shí)施

1）成立戊9.10-16070綜采工作面防止煤炭自燃發(fā)火工作領(lǐng)導(dǎo)小組。組長(zhǎng)：總工程師，副組長(zhǎng)：通風(fēng)副總工程師、采煤副總工程師，成員有：通風(fēng)科長(zhǎng)、技術(shù)科長(zhǎng)、通風(fēng)隊(duì)長(zhǎng)、采煤隊(duì)長(zhǎng)；

2）在采面向采空區(qū)預(yù)埋水管，隨采面推進(jìn)，不斷延長(zhǎng)管子，每班向采空區(qū)內(nèi)注水工作由通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)；

3）采面割每刀煤移架前，在底板撒阻化劑，并撒水工作由采煤隊(duì)負(fù)責(zé)；

4）打鉆灌漿措施，由通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)落實(shí)；

5）上、下隅角封堵措施和注氮措施由通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)施工，采煤隊(duì)協(xié)助工作。

5 結(jié)論

復(fù)雜地質(zhì)條件下采煤工作面旋轉(zhuǎn)調(diào)向回采是一中較常見的開采方法，但是大角度旋轉(zhuǎn)回采期間，采面一端推進(jìn)速度慢，再加上復(fù)合頂板留頂煤、丟底煤、浮煤等因素，容易造成采空區(qū)煤炭自燃。在生產(chǎn)過程中，要充分利用科學(xué)手段，對(duì)煤炭自燃災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，制定相應(yīng)防范措施，以防為主，避免煤炭自燃災(zāi)害對(duì)采煤工作的影響。七礦通過以上綜合措施的實(shí)施，有效的防止了采面自燃發(fā)火災(zāi)害的發(fā)生。

TD8

A

1674-6708（2010）18-0084-01

巢建軍，曾任平煤集團(tuán)七礦掘進(jìn)隊(duì)技術(shù)員、隊(duì)長(zhǎng)、調(diào)度室主任，現(xiàn)任平煤股份七礦調(diào)度副總