張愛平， 周樹清， 王厚良， 穆朝云， 鄧 中

（中煤第三建設(shè)（集團）有限責(zé)任公司二十九工程處，安徽 宿州 234000）

1 礦井概況

古城礦井井田東西長14～18．5km，南北寬8～10km，面 積157．648km2，開 采 標 高 由 ＋500m～－100m，副立井井口標高＋942．0m，垂深551m，直徑8．5m，裝備2套落地式摩擦輪提升機，井筒內(nèi)布置1寬1窄特制雙層罐籠和1個交通罐帶平衡錘及玻璃鋼梯子間，擔(dān)負礦井全部人員、材料和一般設(shè)備的升降，并兼作進風(fēng)井及安全出口；中央回風(fēng)立井井筒直徑8．0m，深度523m，井筒內(nèi)布置玻璃鋼梯子間，擔(dān)負北一、北二盤曲回風(fēng)任務(wù)，兼作礦井安全出口。

井田內(nèi)含煤地層發(fā)育3、14和15－3號等3層可采煤層，礦井首期開采對象為3號煤層，3號煤層屬全區(qū)開采的穩(wěn)定煤層，直接頂?shù)装鍨樯百|(zhì)泥巖、泥巖，局部為粉砂巖，強度較低，老頂老底為半堅硬～堅硬巖石，工程地質(zhì)條件中等。煤層還原樣與氧化樣燃點之差△T1－3為5－23℃，屬不易自燃煤層；煤塵有爆炸危險性。煤層可燃基瓦斯含量1．28～22．50ml∕g．daf，平均10．34ml∕g．daf，煤層瓦斯含量高，本井田相鄰礦井均開采3號煤層，均屬高瓦斯礦井。

2 巷道施工情況

2012年10月17日，安裝在風(fēng)井地面的FBCDZ－No34／2×630KW對旋抽出式通風(fēng)機投入使用（一用一備），此時，井下布置了6個掘進工作面，巷道均處于回風(fēng)狀態(tài)，如圖1（a）所示。為避免串聯(lián)通風(fēng)，唯有繼續(xù)采用地面局部通風(fēng)對工作面進行供風(fēng)的方式。其中副井布置4路風(fēng)筒，分別對候罐室、人車存車庫以及東、西回車線4個工作面進行供風(fēng)；風(fēng)井布置2路風(fēng)筒，分別對1＃、2?；仫L(fēng)大巷2個工作面進行供風(fēng)（如圖1（b）所示）。

圖1 地面臨時風(fēng)機投入運行井下巷道施工情況

由于1＃、2?；仫L(fēng)大巷為3＃煤層的煤巷工作面，工作面風(fēng)量為600m3／min左右（FBD NO8．0／2x45，Φ1000mm風(fēng)筒），因工作面掘進期間瓦斯涌出量較大，為保證工作面的安全生產(chǎn)，于2012年12月12日，在候罐室內(nèi)增加4臺FBD NO8．0／2x45局部通風(fēng)機（兩用兩備），對2個煤巷工作面各增設(shè)1路Φ1000mm風(fēng)筒供風(fēng)。此時，副井地面仍然布置了4路風(fēng)筒，分別為重車線、輕車線以及東、西回車線4個工作面進行供風(fēng)（如圖1（b）所示）。

3 存在的問題

3．1 局部通風(fēng)機安設(shè)問題

從巷道施工情況和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖（如圖2所示）可以看出，在地面臨時通風(fēng)機投入運行前后，巷道建設(shè)均集中在礦井臨時回風(fēng)的線路上，致使在地面臨時通風(fēng)機投入運行后2個月，仍然只有副井下口東、西馬頭門位置處于新鮮風(fēng)流狀態(tài)，但副井井筒淋水量較大，東、西馬頭門位置均不適合布置局部通風(fēng)機，仍需采取地面局部通風(fēng)機供風(fēng)的方式。由于1＃、2?；仫L(fēng)大巷工作面瓦斯涌出量較大，于2012年12月12日在候罐室布置局部通風(fēng)機，在候罐室布置風(fēng)機實行串聯(lián)通風(fēng)向1＃、2?；仫L(fēng)大巷工作面進行供風(fēng)。

圖2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖

3．2 高瓦斯煤巷掘進效率低

3＃煤層為高瓦斯煤層，煤巷掘進期間瓦斯涌出量較大，采用1路風(fēng)筒供風(fēng)（600m3／min）和邊抽邊掘瓦斯治理方式，結(jié)合工作面瓦斯?jié)舛鹊皖A(yù)警值（T1報警值設(shè)為0．5%）限制掘進的保障技術(shù)。為保證1＃、2?；仫L(fēng)大巷的安全施工，分別增設(shè)1路風(fēng)筒進行供風(fēng)。圖3和圖4分別為1＃、2＃回風(fēng)大巷（煤巷）工作面增加風(fēng)量后（1300m3／min）的日進尺及月累計進尺情況，從圖中可以看出1?；仫L(fēng)大巷（煤巷）工作面日進尺最大為7．2m，月累計進尺為112．8m，平均日進尺只有3．6m；2?；仫L(fēng)大巷（煤巷）工作面日進尺最大為6．4m，月累計進尺為114．8m，平均日進尺只有3．7m。

圖3 1?；仫L(fēng)大巷（煤巷）工作面日進尺及月累計進尺

圖4 2?；仫L(fēng)大巷（煤巷）工作面日進尺及月累計進尺

4 巷道施工優(yōu)化分析

地面局部通風(fēng)機供風(fēng)具有通風(fēng)距離長和通風(fēng)管理難度大的缺點，應(yīng)盡快實現(xiàn)局部通風(fēng)機入井供風(fēng)［1－4］。因此，在地面臨時主扇投入運行后，利用6路風(fēng)筒完成輕車線（68．5m）、重車線（70．7m）、電機車充電硐室（57．7m）、西翼車場繞道（112．5m）、南 存 車 庫 （54．7m）、東 存 車 庫（56．4m）、避難硐室（125．6m）、以及回車線東（62．1m）、西翼巷道（57．4m）的施工（如圖5（a）所示），以上巷道均為巖巷工作面，按100m／月計算，需2個月左右完成建設(shè)。

圖5 巷道施工順序優(yōu)化及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖

（1）、候罐室、東人車存車庫及回車線東翼工作面的貫通在建設(shè)初期為東翼巷道的施工提供回風(fēng)線路；

（2）、重車線與避難硐室完成施工后，可使候罐室以及重車線與水倉入口之間巷道處于新鮮風(fēng)流狀態(tài)；

（3）、輕車線、車場繞道以及電機車充電硐室完成施工后，可為西翼工作面提供回風(fēng)線路，同時使得西候罐室、人車存車庫（西）和人車存車庫（南）處于新鮮風(fēng)流狀態(tài)。

此時，可建立如圖5（b）所示的臨時通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，處于新鮮風(fēng)流的巷道數(shù)量明顯增加，為局部通風(fēng)機入井運行提供了安設(shè)地點，大大降低了局部通風(fēng)管理難度，同時可實現(xiàn)井下其他巷道工程的全面開展，如圖6所示。

圖6 施工優(yōu)化后可布置工作面情況

1＃、2?；仫L(fēng)大巷工作面在增加風(fēng)量后，工作面月累計進尺均為114m左右，平均日進尺均只有3．7m左右，因此，為保障高瓦斯煤巷工作面安全、高效掘進，只有通過有效的瓦斯綜合治理模式，預(yù)抽煤層瓦斯，降低煤層瓦斯含量，從而降低煤巷掘進期間的瓦斯涌出量［5－7］。為確保1＃、2＃回風(fēng)大巷高瓦斯工作面安全高效掘進，可采用鄰近巷道施工順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的方法，即在回車線西翼巷道內(nèi)布置順層鉆孔預(yù)抽瓦斯（孔長100m左右，控制幫部以外15m區(qū)域，如圖7所示），可延長高瓦斯煤層瓦斯預(yù)抽時間，從而實現(xiàn)高瓦斯煤巷的安全快速掘進。

圖7 1＃、2＃回風(fēng)大巷瓦斯治理方案

5 結(jié) 論

（1）古城煤礦在地面臨時通風(fēng)機投入運行前后，巷道建設(shè)工程均集中布置在礦井臨時回風(fēng)路線上，導(dǎo)致局部通風(fēng)機未能盡早入井運行。在1＃、2?；仫L(fēng)大巷工作面（煤巷）掘進期間，瓦斯的涌出嚴重制約了掘進速度，單個工作面月累計進尺只有114m左右。

（2）在地面臨時主扇投入運行后，利用6路風(fēng)筒完成輕車線、重車線、電機車充電硐室、西翼車場繞道、人車存車庫、避難硐室以及回車線（東、西翼）巷道的施工，可明顯增加井下處于新鮮風(fēng)流巷道的數(shù)量。

（3）高瓦斯煤巷掘進前，應(yīng)充分考慮在待掘煤巷附近巷道施工瓦斯治理工程，可實現(xiàn)在不影響掘進的前提下，延長瓦斯治理時間，降低煤巷掘進期間工作面瓦斯涌出量。同時，在瓦斯綜合治理中，應(yīng)試驗考察風(fēng)排瓦斯量和瓦斯抽采量之間的關(guān)系，確定合理、有效的瓦斯抽采率，以期實現(xiàn)高瓦斯煤巷工作面安全快速掘進。

（4）針對基建礦井主、副（風(fēng)）井貫通后，且在進入二期工程前必須形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)，井下工程仍需采用地面局扇進行供風(fēng)，嚴重制約了礦井的建設(shè)速度問題，提出了礦井建設(shè)進入二期工程前應(yīng)基于現(xiàn)有和未來一段時間臨時通風(fēng)系統(tǒng)的變化情況，且應(yīng)充分考慮瓦斯治理工程實施方案，合理安排巷道施工網(wǎng)絡(luò)，為局部通風(fēng)機入井運行及井下工程的全面開展奠定基礎(chǔ)。

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