劉 勇

（山西宏廈第一建筑有限責任公司，山西 宏廈 045000）

陽煤集團五礦地面標高為870～1030m。目前掘進的8103回風順槽位于尚怡村北側(cè)，8103工作面回風順槽為沿15#煤頂板掘進的全煤巷道，設計長度為368m。8103回風順槽北部為8104采區(qū)，西部為8105進風順槽，東部為8102采區(qū)。該巷設計標高為500m～520m。8103工作面回風順槽服務于8103回采工作面，為工作面回風、進出材料、設備等。本工作面瓦斯含量預測為5m3/t-7m3/t，瓦斯壓力預測為0.2ΜPa-0.44ΜPa，預計掘進期間瓦斯絕對涌出量為0.75～1.275m3/min。為確保安全，本文將“四位一體”綜合防突措施應用于掘進期間的8103回風順槽，首先介紹了通風系統(tǒng)，然后分析了區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施。

1 通風系統(tǒng)

1.1 通風路線

進風：520水平運輸副巷→8103進風系統(tǒng)巷局扇入風→掘進工作面回風：工作面→8103進風系統(tǒng)巷→8103進風系統(tǒng)回風措施巷→巖石回風巷。

1.2 風量計算

8103工作面殘存瓦斯含量在5.30～6.2m3/t之間，最大為6.2m3/t，最大可解吸瓦斯涌出量為2.598m3/t，該巷每日最大掘進進尺為8m，15#煤層噸煤容重為1.42t/m3，則平均日產(chǎn)量為198.8t，每米落煤量為24.85t。

根據(jù)生產(chǎn)實際可知，該工作面最快落煤時為每40分鐘掘進1m，通過計算可知：工作面絕對瓦斯涌出量為2.11m3/min，則8103回風順槽最大瓦斯涌出量為2.11m3/min。按瓦斯涌出量計算，8103回風順槽風筒出口風量為301.9m3/min。根據(jù)通風風量核定可知，8103回風順槽全風壓核定風量為700m3/min，風筒出口風量不少于400m3/min，符合要求。

1.3 通風方式及風機選型

8103回風順槽采用壓入式通風，掘進頭配兩臺2×45kw風機作為主、副風機，配套使用配φ800mm的膠質(zhì)風筒導風。主風機專供電源與備用風機動力電源均由智能排瓦斯裝置引出，同時主、副風機出風側(cè)與特制三通入風側(cè)相連通，特制三通出風側(cè)與供風風筒相連，當主風機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，備用風機自動投入運行。當備用風機運行期間盲巷及回風流中不得有動力電源。

2 區(qū)域綜合防突措施

由于8103回風順槽未在區(qū)域突出危險性劃分報告內(nèi)，巷道在標高+510水平開始沿15#煤層頂板掘進，掘進期間煤層標高最高達到+520水平，因此為確保安全，要求施工隊組掘進期間嚴格執(zhí)行兩個“四位一體”綜合防突措施。

2.1 區(qū)域突出危險性預測

8103回風順槽現(xiàn)已全斷面揭露15#煤層，在工作面掘進期間要求每循環(huán)在掌頭左、中、右布置3個區(qū)域突出危險性預測鉆孔，孔深60～80m，區(qū)域突出危險性預測鉆孔要求使用SDQ深孔定點取樣鉆桿或取芯筒進行取樣，區(qū)域突出危險性預測鉆孔要求控制工作面正前及左、右?guī)洼喞€15m范圍，其中正前鉆孔兼做超前探測鉆孔，鉆孔鉆進期間要求每20m測定一次瓦斯含量W值，W值指標按8m3/t控制，預測結(jié)果為無突出危險性則判定該循環(huán)內(nèi)工作面無突出危險，則預留20m安全循環(huán)距離。

2.2 區(qū)域防突措施

通過預測結(jié)果進行判定，若瓦斯含量值W≥8m3/t或在鉆孔施工期間有突出預兆時，要求工作面采用順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯的區(qū)域防突措施，如下：

1）鉆孔要求控制工作面正前60m～80m范圍及輪廓線兩幫15m范圍。順層鉆孔按終孔間距4m布置，共計布置3排49個鉆孔，鉆孔直徑為不小于113mm。

2）鉆孔施工期間，孔深、位置及角度必須嚴格按照設計施工，不能一次性穿透煤層的鉆孔要求進入煤層底板0.5m。鉆孔鉆進時觀察并記錄噴孔、頂鉆等瓦斯動力現(xiàn)象及其他突出預兆。

3）區(qū)域預抽鉆孔施工完畢后，必須及時封孔并連接抽放，抽放觀測工每日進行觀測并建立臺賬，以便防突辦根據(jù)每日抽放量確定需抽放時間及區(qū)域防突措施效果檢驗時間。

2.3 區(qū)域防突措施效果檢驗

區(qū)域預抽鉆孔施工完畢后，要求立即連接抽放管路進行預抽，預抽時間根據(jù)抽放量計算，抽放結(jié)束后，采用殘存瓦斯含量指標對區(qū)域防突措施進行效果檢驗。區(qū)域防突措施效果檢驗測試點位于措施孔之間，效果檢驗鉆孔施工要求同區(qū)域突出危險性預測鉆孔，檢驗測試點共計5個，分別位于工作面掌頭的上、中部、下部及兩側(cè)，孔深60m-80m，取樣方式為每鉆進20m取樣一次，進行瓦斯含量測定。當檢驗鉆孔施工過程中發(fā)生噴孔、頂鉆及其他突出預兆或者殘存瓦斯含量超過臨界值時，則延長抽放時間，直至措施有效。當在效檢鉆孔施工時無突出預兆，且經(jīng)檢驗瓦斯含量W值指標不超標時確定該區(qū)域無突出危險性，可進入?yún)^(qū)域驗證。

2.4 區(qū)域驗證

為進一步掌握區(qū)域防突措施效果，在工作面掘進期間執(zhí)行連續(xù)驗證，區(qū)域驗證方法采用鉆屑瓦斯解吸指標法（K1值）及鉆屑量S值，與工作面突出危險性預測方法相同。當所有實測的指標值均小于臨界值，且未發(fā)現(xiàn)突出預兆時，認定為無突出危險，在采取安全防護措施后進行掘進作業(yè)。否則，只要有一次區(qū)域驗證為有突出危險或發(fā)現(xiàn)突出預兆，則該區(qū)域以后的掘進作業(yè)必須執(zhí)行局部綜合防突措施。

3 局部綜合防突措施

3.1 工作面突出危險性預測

進行工作面突出危險性預測時，在掌頭布置預測鉆孔，鉆孔鉆進時每鉆進2m測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1值，每鉆進1m測定一次鉆屑量S值，并觀察和記錄噴孔、頂鉆等瓦斯動力現(xiàn)象及其他突出預兆。

采用鉆屑解吸指標法測定K1值和鉆屑量S，K1≥0.5mL/（g·min1/2）或鉆屑量S≥6.0kg/m或在鉆孔施工期間有突出預兆時，則為有突出危險性；K1＜0.5mL/（g·min1/2）且鉆屑量S＜6.0kg/m且鉆孔施工期間無突出預兆，則為無突出危險性。

當工作面突出危險性預測指標都在臨界值以下，且未發(fā)現(xiàn)其他異常瓦斯動力現(xiàn)象，可在完善安全防護措施的前提下，按照循環(huán)距離掘進。當指標超過臨界值時或發(fā)現(xiàn)有異常瓦斯動力現(xiàn)象，則執(zhí)行工作面防突措施。

3.2 工作面防突措施

1）工作面防突措施采用超前排放鉆孔。

2）在工作面掘進期間，若K1值及S值指標均未超標且無突出預兆，則工作面可在每循環(huán)強制施工超前排放鉆孔，按照測試孔控制范圍預留2m、排放鉆孔控制范圍預留5m的安全循環(huán)距離掘進。

3）在工作面掘進期間，若K1值及鉆屑量S值，指標超標或有突出預兆時，則在工作面施工完畢超前排放鉆孔后，經(jīng)過一定時間的卸壓，對工作面防突措施進行效果檢驗。

3.3 工作面防突措施效果檢驗

掌頭施工超前排放鉆孔后，經(jīng)過一定時間的排放，為準確掌握工作面防突措施效果，采用鉆屑瓦斯解吸指標K1值及鉆屑量S值對工作面防突措施進行效果檢驗。其指標的臨界值按表2控制。

防突措施效果檢驗鉆孔共計布置5個，分別位于工作面掌頭的上部和下部的措施孔之間，效檢鉆孔施工要求采用手持式風動鉆機，配φ42mm麻花鉆桿。

若效檢指標都在臨界值以下且未發(fā)現(xiàn)其他瓦斯動力現(xiàn)象，則工作面防突措施有效，在采取安全防護措施后按照允許進尺掘進作業(yè)；反之，則判定措施無效，繼續(xù)采取工作面防突措施，直至工作面完全消突后方可恢復掘進。

3.4 安全防護措施

1）建立臨時避難所：當工作面掘進距離超過500m的時，必須在距工作面500m范圍內(nèi)盡量靠近工作面設置臨時避難硐室，避難所要求設置向外開啟的隔離門，隔離門設置標準按照反向風門標準安設。

2）安設反向風門：8103回風順槽必須安設反向防突風門，反向風門安設的位置為局部通風機與回系統(tǒng)巷口區(qū)段之間，且距回風系統(tǒng)巷口間距不小于10m。通過反向風門墻剁的風筒、水溝、刮板輸送機等，必須設有逆向隔斷裝置。

3）壓風自救系統(tǒng)：工作面掌頭25～40m安設一組壓風自救裝置，在放炮地點、撤人地點和警戒人員所在位置安設一組壓風自救裝置，在長距離掘進巷道中，根據(jù)實際情況增設。

4）佩帶自救器：凡入井人員必須隨身攜帶隔離式自救器，不得隨意離身。入井自救器質(zhì)量必須符合規(guī)定，自救器管理單位必須定期對自救器進行標校，及時進行檢查，保證其質(zhì)量。

4 結(jié)論

1）8103回風順槽的通風路線合理，通風量符合要求，采用壓入式通風，主風機專供電源與備用風機動力電源均由智能排瓦斯裝置引出，同時主、副風機出風側(cè)與特制三通入風側(cè)相連通。

2）區(qū)域綜合防突措施包括區(qū)域突出危險性預測、區(qū)域防突措施、區(qū)域防突措施效果檢驗、區(qū)域驗證；局部綜合防突措施包括工作面突出危險性預測、工作面防突措施、工作面防突措施效果檢驗、安全防護措施。