張利剛

（晉煤集團 成莊礦，山西 晉城 048021）

成莊礦3305綜采放頂煤工作面初采、搬家瓦斯治理實踐

張利剛

（晉煤集團 成莊礦，山西 晉城 048021）

為了加強初采、搬家過程中的瓦斯治理措施、有效預(yù)防瓦斯超限事故的發(fā)生，通過現(xiàn)場試驗情況，成莊礦在3305工作面進行綜合瓦斯治理的實踐，取得良好效果，積累了豐富的技術(shù)資料和實踐經(jīng)驗，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撸陧敯宄醮蝸韷嚎迓鋾r，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，工作面支架安裝時要在切眼內(nèi)錨索進行退錨的基礎(chǔ)上，采取強化初采強制放頂、加大初采配風(fēng)量、回風(fēng)巷超前支護增阻的三項措施。在3305工作面4號切眼初采時，具體做法如下：

（1）強制放頂：工作面推進2～3個循環(huán)（約2 m）后支架調(diào)整平直，并在支架尾梁后、支架前梁處對頂板采取震動爆破，使頂板受破壞后能在回采時及時垮落。此時，一方面頂板未受采動影響，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?。老塘?cè)和工作面?zhèn)确彭敼ぷ骶蓹C尾向機頭方向進行。為了確保放頂效果，放頂過程中，通風(fēng)科安排干部到現(xiàn)場跟班，指導(dǎo)炮眼施工和監(jiān)督放頂過程。

（2）加大配風(fēng)量：為有效稀釋采空區(qū)瓦斯?jié)舛?，?號切眼初采過程中，工作面配風(fēng)量增加到2300 m3/min（取代實際回采配風(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。初采過程中經(jīng)對支架后部瓦斯檢查，瓦斯?jié)舛染?.5%以下。

（3）回風(fēng)巷超前支護增阻：為了提高尾巷作用，防治頂板垮落對上隅角的沖擊，初采中在工作面回風(fēng)巷超前支護段加設(shè)增阻風(fēng)障（見圖1），有效調(diào)整回風(fēng)巷、尾巷間通風(fēng)負壓，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，降低上隅角、采空區(qū)瓦斯?jié)舛?，最終實現(xiàn)上隅角瓦斯的有效控制。

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

圖1 工作面回風(fēng)巷超前支護段增阻示意圖

2 工作面搬家的瓦斯治理

3305工作面回采至X83陷落柱附近時按生產(chǎn)安排，工作面停止回采進行搬家至2號切眼。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)掩護架后打木垛沿空留巷、利用全風(fēng)壓撤架，撤架作業(yè)在進風(fēng)系統(tǒng)進行。搬家前3305工作面采用“U+L”型通風(fēng)方式，其中3209巷為進風(fēng)巷，3210巷為回風(fēng)巷、3210副巷為尾巷，具體通風(fēng)系統(tǒng)，見圖2。搬家前工作面配風(fēng)情況為：3209巷總進風(fēng)2 000 m3/min，其中回采工作面1760 m3/min，2號切眼240 m3/min，3210巷回風(fēng)650 m3/min，3210副巷回風(fēng)1350 m3/min。3305工作面搬家采用進風(fēng)系統(tǒng)進行，在工作面撤完機組、前后溜后，對通風(fēng)系統(tǒng)進行調(diào)整，將3210巷調(diào)整為進風(fēng)巷、3209巷調(diào)整為回風(fēng)巷，以保證整個搬家過程中撤架工作始終在進風(fēng)流中進行。調(diào)整后的通風(fēng)系統(tǒng)，見圖3。通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后工作面配風(fēng)情況為：3210巷總進風(fēng)1660 m3/min，其中搬家工作面620 m3/min，2號切眼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）

進行撤架過程中，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，對打木垛的要求做了明確規(guī)定。

撤架過程中，由于受頂板壓力作用，沿空留巷通風(fēng)斷面會減小，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號切眼外不小于10m處安設(shè)備用局部通風(fēng)機，并在3210巷內(nèi)與3210副巷23號橫川交叉點以北10 m～15 m處，安設(shè)瓦斯探頭T，報警濃度≥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)機電源外）全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。撤架過程中一旦出現(xiàn)通風(fēng)通道堵死，應(yīng)立即啟動局部通風(fēng)機，保證撤架工作正常進行。為防止在撤架過程中3209巷2切號眼和3209巷風(fēng)流混合處回柱絞車地點瓦斯超過1%，要在2號切眼機頭位置安裝導(dǎo)風(fēng)筒，在2號切眼內(nèi)距3209巷10m～15m處安裝兩臺5.5 kW風(fēng)機，一旦在3209巷2號切眼和3209巷風(fēng)流混合處瓦斯達到1%時，則在2號切眼內(nèi)并安裝Φ600mm的風(fēng)筒，開啟局部通風(fēng)機稀釋回柱絞車上風(fēng)側(cè)風(fēng)流瓦斯。局部通風(fēng)機的安設(shè)位置，見圖4。

圖4 局部通風(fēng)機的位置

現(xiàn)場管理方面，正常撤架過程中在靠采空區(qū)側(cè)掩護架上距頂梁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，隨時檢測現(xiàn)場瓦斯；同時要求瓦檢員、當(dāng)班負責(zé)人也應(yīng)加強對現(xiàn)場瓦斯檢查。要求瓦檢員對3209巷回柱絞車上風(fēng)側(cè)瓦斯每班進行檢查三次；并且絞車司機必須攜帶便攜式瓦檢儀，作業(yè)前首先檢查作業(yè)地點瓦斯，只有瓦斯?jié)舛仍?%以下時，絞車司機方可作業(yè)。為了掌握撤架過程中3209巷2號切眼以里回風(fēng)量情況，以便出現(xiàn)風(fēng)量明顯下降時提前采取措施，在撤架開始后，通風(fēng)隊測風(fēng)員每兩天測定一次撤架回風(fēng)量情況。撤架中撤架地點具體風(fēng)量及撤架期間主要地點瓦斯情況，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)計表

從3305工作面搬家過程講，采用掩護架后打木垛沿空留巷、利用全風(fēng)壓撤架方法，可實現(xiàn)撤架作業(yè)在進風(fēng)系統(tǒng)進行，撤架地點瓦斯?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_到1.85%，在2 %以下。在采取措施后撤架回風(fēng)和2號切眼風(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行風(fēng)量逐步減少，在工作面搬家撤架結(jié)束時風(fēng)量達到164m3/min（與以往撤架情況基本一致）。

3 結(jié)束語

據(jù)3305工作面初采、搬家情況講，通過工藝技術(shù)的改進和現(xiàn)場管理的完善，實際工作中取得了一些經(jīng)驗；但初采、搬家作為通風(fēng)瓦斯管理的重點工程，如何才能做得更加完善，還需今后根據(jù)現(xiàn)場實際情況總結(jié)經(jīng)驗，通過實踐逐步形成一套科學(xué)、合理的技術(shù)和管理規(guī)范，以實現(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