張肖偉 昝 磊

(大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司馬脊梁礦，山西 大同 037027)

1 概述

馬脊梁礦14-3#層301-2盤區(qū)8105綜采工作面采用綜合機(jī)械化低位放頂煤采煤工藝，長壁后退式采煤方法。設(shè)計(jì)傾斜長度2610m，可采傾斜長度2530m，走向長度239.4m，煤層厚度為6.41m，采高3.3m，放煤厚度為3.11m。瓦斯相對(duì)涌出量為0.57m3/t，絕對(duì)涌出量為3.42m3/min，屬低瓦斯礦井。煤層自燃傾向性為自燃，自然發(fā)火期為82d。

8105綜采工作面為全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)，采用“U”型的通風(fēng)方式，即布置進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽，進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽均沿14-3#煤層底板布置。這種通風(fēng)方式通風(fēng)量大，工作面風(fēng)量可靠穩(wěn)定。計(jì)劃風(fēng)量2306m3/min，實(shí)際配風(fēng)2445m3/min。

然而在回采過程中工作面上隅角仍存在低氧現(xiàn)象，雖采取吊掛臨時(shí)導(dǎo)風(fēng)簾和“L型”導(dǎo)風(fēng)障等措施，但均無法有效解決上隅角低氧的問題，工作面上隅角氧氣濃度在17.8%～18.8%之間。

2 工作面上隅角低氧的危害

工作面上隅角低氧不僅影響工作面正常生產(chǎn)，而且嚴(yán)重影響作業(yè)人員生命健康。氧氣是人體賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，上隅角附近作業(yè)人員長期缺氧會(huì)導(dǎo)致人員免疫力下降、心率失常、記憶力下降等一系列疾病。

3 影響工作面上隅角低氧的因素

（1）所采煤層二氧化碳涌出量大，該工作面二氧化碳絕對(duì)涌出量為5.35m3/min。

（2）為控制尾端頭頂板，將尾端頭支護(hù)由原“四梁八柱”改為尾端頭支架，導(dǎo)致上隅角回風(fēng)流不暢，無法有效稀釋后古塘涌出的有害氣體。

（3）該工作面采取連續(xù)注氮方式防止采空區(qū)自然發(fā)火，導(dǎo)致氮?dú)鈴纳嫌缃且绯?，引發(fā)缺氧現(xiàn)象。

4 工作面上隅角低氧治理措施

4.1 向上隅角低氧區(qū)供風(fēng)

利用OF25-190型手提風(fēng)動(dòng)式風(fēng)機(jī)對(duì)上隅角低氧區(qū)域進(jìn)行供風(fēng)。

具體做法是：將風(fēng)機(jī)吊掛在工作面137#支架（倒數(shù)第5架）前探梁下，通過Ф350mm的特制風(fēng)筒對(duì)上隅角低氧區(qū)域進(jìn)行供風(fēng)，風(fēng)筒末端風(fēng)量為140m3/min。

OF25-190型手提風(fēng)動(dòng)式風(fēng)機(jī)從德國引進(jìn)，以壓風(fēng)為動(dòng)力，工作壓力0.2～0.4MPa，出風(fēng)量120～190m3/min，轉(zhuǎn)速 2250～3450r/min。該風(fēng)機(jī)體積小，重量輕，能耗低，效率高，操作簡單，維修方便，最主要的是氣動(dòng)風(fēng)機(jī)防爆性能高，適合井下的作業(yè)環(huán)境。同時(shí)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)簾輔助向上隅角低氧區(qū)供風(fēng)。

相關(guān)示意圖如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 8105工作面上隅角供風(fēng)示意圖

圖2 OF25-190型手提風(fēng)動(dòng)式風(fēng)機(jī)

圖3 利用Ф350mm特制風(fēng)筒向上隅角供風(fēng)

4.2 減少工作面漏風(fēng)

（1）提高通風(fēng)構(gòu)筑物的質(zhì)量，加強(qiáng)通風(fēng)構(gòu)筑物的嚴(yán)密性，并應(yīng)經(jīng)常檢修維護(hù)，以防漏風(fēng)。

（2）所有人員進(jìn)出順槽巷道時(shí)，嚴(yán)禁將兩道風(fēng)門同時(shí)打開，風(fēng)門采取閉鎖裝置，若風(fēng)門關(guān)閉不嚴(yán)或其他通風(fēng)設(shè)施受損要及時(shí)維護(hù)、修復(fù)。

（3）8105工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

圖4 8105工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

4.3 現(xiàn)場(chǎng)管理

（1）工作面上隅角處安設(shè)1臺(tái)氧氣傳感器，報(bào)警值O2＜18.5%。懸掛位置距頂板不得大于300mm，距巷幫側(cè)不小于200mm。

（2）工作面141#支架側(cè)面通向古塘方向處，設(shè)置尼龍網(wǎng)以防作業(yè)人員誤入古塘發(fā)生窒息等隱患，同時(shí)設(shè)置“古塘危險(xiǎn)”標(biāo)識(shí)牌板。

（3）作業(yè)人員必須攜帶瓦斯-氧氣兩用儀，時(shí)刻檢測(cè)氧氣濃度，低氧時(shí)能及時(shí)提醒人員撤至通風(fēng)良好地點(diǎn)。

（4）5105巷負(fù)壓風(fēng)門共安裝2臺(tái)風(fēng)門開關(guān)傳感器，以監(jiān)測(cè)風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)，并安裝2套風(fēng)門語音聲光報(bào)警器。

5 工作面上隅角低氧治理效果

（1）根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示，14-3#層8105綜采工作面上隅角氧氣濃度穩(wěn)定在19.0%～20.5%之間。

（2）減少了上隅角導(dǎo)風(fēng)簾的使用頻次，降低了由于人工操作不規(guī)范、導(dǎo)風(fēng)簾打不嚴(yán)而導(dǎo)致的低氧現(xiàn)象。

（3）避免了機(jī)組過尾時(shí)需卷起導(dǎo)風(fēng)簾而產(chǎn)生的上隅角短暫缺氧現(xiàn)象。

6 結(jié) 語

實(shí)踐證明，通過在8105綜采工作面尾部支架懸吊OF25-190型手提風(fēng)動(dòng)式風(fēng)機(jī)向上隅角直接供風(fēng)、采取減少漏風(fēng)的措施以及加強(qiáng)工作面現(xiàn)場(chǎng)管理，工作面上隅角低氧治理取得了預(yù)期的效果。