羅 蒙，黎增耀，何世驥

（1.江西煤業(yè)集團(tuán)萍鄉(xiāng)分公司 安源煤礦，江西 萍鄉(xiāng)337035；2.江西煤業(yè)集團(tuán)萍鄉(xiāng)分公司 生產(chǎn)處，江西 萍鄉(xiāng)337000）

1 工作面注漿方式

目前安源礦實(shí)施放頂煤開采，開采過程雖然對(duì)采空區(qū)進(jìn)行了預(yù)埋管路注漿、采空區(qū)灌漿、采空區(qū)插管注漿、工作面灑漿等防火工藝，但防火效果并不十分理想。預(yù)埋管路注漿是沿工作面傾向底板方向進(jìn)行預(yù)埋管路注漿。由于預(yù)埋管路注漿量大，多數(shù)會(huì)沿煤層底板方向流出，不能及時(shí)將采空區(qū)頂板松散煤體以及底板上方遺留煤體進(jìn)行充分濕潤(rùn)，不能有效利用泥漿將采空區(qū)松散煤體進(jìn)行包囊，以至采空區(qū)松散煤體表面充分與采空區(qū)漏風(fēng)空氣進(jìn)行接觸氧化，造成采空區(qū)高冒區(qū)內(nèi)煤體松散氧化出現(xiàn)預(yù)熱發(fā)火隱患。在開采過程中因無(wú)法對(duì)采空區(qū)打鉆注漿，而人工插管注漿效果又并不理想，人工插管注漿范圍最多不能超過工作面采空區(qū)1～1.5m范圍內(nèi)，一旦采空區(qū)深部老塘煤體水分預(yù)熱蒸發(fā)后就會(huì)出現(xiàn)老塘采空區(qū)煤體松散預(yù)熱，因此人工插管注漿無(wú)法對(duì)采空區(qū)深部老塘松散煤體預(yù)熱進(jìn)行有效治理。針對(duì)該隱患，經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)，成功利用采區(qū)液壓系統(tǒng)的單體液壓支柱作為動(dòng)力源，向采空區(qū)高位進(jìn)行頂管注漿，有效解決了采空區(qū)深部老塘煤體預(yù)熱隱患。高位頂管結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 高位頂管結(jié)構(gòu)示意

2 高位頂管注漿防火實(shí)驗(yàn)

2.1 372㈡復(fù)采工作面高位頂管注漿概況

四水平西翼3204采區(qū)372㈡復(fù)采工作面開采5個(gè)月后，因工作面出現(xiàn)構(gòu)造進(jìn)行停產(chǎn)改造。通過日常防火檢查發(fā)現(xiàn)，372㈡復(fù)采工作面頭上老塘煤溫高達(dá)50°，主要預(yù)熱范圍在工作面頭上采空區(qū)15m范圍內(nèi)。其原因是在開采372㈠工作面時(shí)，工作面順槽出現(xiàn)構(gòu)造變化大，斷層復(fù)雜變化多，因此對(duì)372㈠工作面順槽進(jìn)行改造，改造后對(duì)廢棄順槽巷道進(jìn)行回收撤退，撤退過程中造成廢棄順槽巷道出現(xiàn)高冒區(qū)，現(xiàn)有注漿工藝難以在372㈠工作面順槽高冒區(qū)構(gòu)造再生頂板，不能及時(shí)將高冒區(qū)松散煤體與漏風(fēng)空氣進(jìn)行有效隔絕，造成高冒區(qū)松散煤體氧化預(yù)熱。雖然在372㈠工作面回收撤退后對(duì)頭尾進(jìn)行鑲砌永久密閉，有效地防止了采空區(qū)預(yù)熱隱患，但是在圈劃372㈡復(fù)采工作面時(shí)，因原有巷道布置條件限制，372㈡復(fù)采工作面必須布置在372㈠工作面底板下方，經(jīng)過開采后372㈡復(fù)采工作面頂板必然會(huì)揭通372㈠工作面底板，造成372㈠工作面順槽高冒區(qū)松散煤體不能有效隔絕空氣，與空氣接觸氧化產(chǎn)生預(yù)熱出現(xiàn)高溫，造成372㈡復(fù)采工作面采空區(qū)老塘煤體出現(xiàn)高溫點(diǎn)。

針對(duì)該隱患，在372㈡復(fù)采工作面頭上15m處施工高位頂管，通到372㈠工作面順槽高冒區(qū)高溫點(diǎn)進(jìn)行注漿，達(dá)到防滅火目的。具體方法是：

① 利用采區(qū)液壓系統(tǒng)的單體液壓支柱作為動(dòng)力源，將高位頂管一節(jié)一節(jié)沿工作面走向方向，向工作面老塘采空區(qū)頂進(jìn)；

② 高位頂管角度與工作面傾向夾角為50°～80°，頂進(jìn)長(zhǎng)度6m，與工作面底板高差4～6m，以達(dá)到注漿最大濕潤(rùn)范圍；

③ 及時(shí)與注漿管路進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)注漿，對(duì)高冒區(qū)預(yù)熱松散煤體進(jìn)行充分注濕、注透、散熱，及時(shí)將采空區(qū)老塘上方松散煤體進(jìn)行泥漿包囊，減少高冒區(qū)松散煤體表面與空氣接觸，阻隔煤體氧化。

在372㈡復(fù)采工作面順槽尾每隔10m施工高位頂管進(jìn)行注水，能及時(shí)將順槽棚上松散煤體進(jìn)行注濕注透。具體方法是：利用采區(qū)液壓系統(tǒng)的單體液壓支柱將高位頂管一節(jié)一節(jié)頂入順槽棚頂上，再與工作面液壓系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)注入液壓水將順槽棚上松散煤體注濕注透，有效隔絕煤溫向372㈡復(fù)采工作面順槽延伸（見圖2）。

圖2 372㈡復(fù)采工作面高位頂管注漿示意

在372㈡復(fù)采工作面尾部，用同樣方法對(duì)372㈡復(fù)采工作面采空區(qū)進(jìn)行高位注漿。同時(shí)安排專人利用交接班時(shí)間，對(duì)工作面放頂下來(lái)老塘煤體進(jìn)行插管注水，及時(shí)將放頂下來(lái)煤體進(jìn)行注濕注透，確保煤體濕潤(rùn)。做到放頂下來(lái)煤體及時(shí)散熱，使老塘煤體高溫及時(shí)消除。通過上述措施后，372㈡復(fù)采工作面頭上老塘煤體煤溫由原來(lái)50°降到了26°，有效解決了工作面預(yù)熱發(fā)火隱患，確保了工作面安全生產(chǎn)。

2.2 高位頂管注漿在385工作面應(yīng)用

三水平東翼3214上山采區(qū)385工作面補(bǔ)切貫通后對(duì)老補(bǔ)切進(jìn)行放頂封閉，在封閉后進(jìn)行防火檢查發(fā)現(xiàn)老補(bǔ)切巷內(nèi)有CO達(dá)15×10－5，及時(shí)利用老補(bǔ)切巷埋好注漿管路進(jìn)行埋管注漿，充分將老補(bǔ)切巷內(nèi)煤體注濕注透。同時(shí)發(fā)現(xiàn)工作面落山角存在高溫點(diǎn)，檢查發(fā)現(xiàn)有CO達(dá)2×10－4，及時(shí)在385工作面風(fēng)巷靠近高溫點(diǎn)處和工作面落山角進(jìn)行高位頂管與工作面注漿系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行注漿。高位頂管方法與372㈡復(fù)采工作面采空區(qū)施工方法一樣（見圖3）。

圖3 385復(fù)采工作面高位頂管注漿示意

安排專人利用385工作面晚班工作面停采對(duì)工作面老塘、工作面風(fēng)巷的高位頂管與采區(qū)液壓系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行注漿。同時(shí)對(duì)工作面落山角下10m范圍進(jìn)行插管注漿，早班安排專人對(duì)落山角高位頂管和工作面老塘埋管進(jìn)行大量注漿。加強(qiáng)工作面防火檢查，每3天進(jìn)行取樣化驗(yàn)，及時(shí)對(duì)工作面防火治理效果進(jìn)行分析，有效掌握工作面防火隱患動(dòng)態(tài)。

通過1個(gè)月治理，385工作面落山角高溫點(diǎn)得到了徹底消除，同時(shí)落山角CO降為零，工作面、落山角未檢查到CO有害氣體，確保了工作面的安全生產(chǎn)。

3 效果

1）成功利用高位頂管進(jìn)行采空區(qū)注漿，有效解決了工作面采空區(qū)預(yù)熱發(fā)火隱患，確保復(fù)采工作面安全生產(chǎn)，可多回收煤炭資源，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

2）成功利用高位頂管進(jìn)行采空區(qū)注漿，有效擴(kuò)大工作面采空區(qū)注漿范圍，及時(shí)將采空區(qū)松散煤體注濕注透；充分利用泥漿將散落煤體進(jìn)行包囊，有效隔斷采空區(qū)漏風(fēng)，有利于工作面防滅火，確保安全生產(chǎn)。