劉 歡 楊尚波 李元偉

（棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 277605）

1 工作面概況

高煤公司3301工作面對應(yīng)地面北部為高煤公司、洗煤廠和高莊公路，工作面北翼地面為村莊拆遷廢墟和農(nóng)田，隨后穿過湖東大堤進(jìn)入昭陽湖，南翼大部分地面范圍在昭陽湖水域內(nèi)，其他為小島和蘆葦蕩。地面標(biāo)高為+33.10～ +35.90m。3下301工作面材料巷位于西三采區(qū)西南部，東部為早期穿采3上煤層工作面（1301、1302、1303等面），北部為早期穿采3上煤層工作面（南三201、南三202、南三203等穿采區(qū)）和工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，西部靠近斷層保護(hù)煤柱，南部緊靠防砂巖柱，上部為3上301工作面采空區(qū)和3上302工作面采空區(qū)。3下301工作面材料巷標(biāo)高為-126.2～ -222.0m。在巷道開拓過程中需要多次穿過原水采老巷道，需防范老巷氣體外漏，確保貫通期間巷道氣體安全。

2 揭露老巷時氣體安全隱患分析

高煤公司3下301掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)過程中連續(xù)貫通老巷，經(jīng)研究分析，在貫通前后主要存在以下氣體安全隱患。

（1）巷道掘進(jìn)過程中連續(xù)貫通老巷，原老巷內(nèi)氧氣濃度過低，而氣體排放或揭露老巷氣體若管控措施不到位，容易導(dǎo)致出現(xiàn)低氧區(qū)，危害現(xiàn)場作業(yè)人員生命安全。

（2）揭露后的密閉若封閉不嚴(yán)，存在漏風(fēng)情況也會容易使密閉前氧氣低，甚至整個巷道都造成氧氣低，威脅工作面安全生產(chǎn)。

（3）老巷錯綜復(fù)雜，部分老巷為獨頭巷道，全負(fù)壓通風(fēng)不能有效稀釋低氧氣體。

（4）部分老巷冒落較為嚴(yán)重，有效通風(fēng)斷面小，氣體稀釋速度較慢。

（5）氣體排放后需對老巷維修，老巷敞口時間較長，老巷內(nèi)密閉存有受壓破損漏風(fēng)風(fēng)險。

3 治理措施

3.1 構(gòu)筑控風(fēng)設(shè)施增壓

（1）為防止老巷內(nèi)氣體的溢出，3下301掘進(jìn)工作面與老巷貫通前，在距貫通點60m位置分別建控風(fēng)設(shè)施2道，留設(shè)門扇方便行人和控制風(fēng)量，在3下301掘進(jìn)工作面與老巷貫通前暫不關(guān)閉。

（2）將15kW×2局部通風(fēng)機雙機全部開啟，增大3下301掘進(jìn)工作面的風(fēng)量和風(fēng)壓。

（3）在距貫通點5.0m時，每次施工前都應(yīng)用2.2m釬子，在巷道的中部施工一平行于掘進(jìn)方向的超前探眼，以便探明透點位置，探眼超前迎頭距離應(yīng)始終保持1.0m。打完探眼后及時用炮泥封實，打探眼情況及時向礦調(diào)度室值班人員匯報。

（4）貫通前2m時，現(xiàn)場必須有2名救護(hù)隊員負(fù)責(zé)跟班監(jiān)護(hù)、檢查氣體，并在貫通地點懸掛“三用儀”或“四合儀”。

（5）貫通前關(guān)閉增阻設(shè)施，掘進(jìn)至貫通點前1m時，施工單位打鉆孔探明探巷與老巷位置關(guān)系，救護(hù)隊員利用探孔放設(shè)束管，束管長度不低于2m，使用完后用炮泥或錨固劑進(jìn)行封堵。

（6）通過探孔觀察3下301掘進(jìn)工作面迎頭壓力，使貫通地點壓力處于正壓狀態(tài)，通過探孔調(diào)壓，確保探孔處于進(jìn)風(fēng)狀態(tài)。現(xiàn)場測量如表1所示。

（7）當(dāng)施工處瓦斯?jié)舛炔怀^1%或二氧化碳濃度不超過1.5%、氧氣濃度大于18%時，方可允許施工，并在前方懸掛四合儀（氧氣、一氧化碳、硫化氫、瓦斯），救護(hù)隊員負(fù)責(zé)監(jiān)測該處氣體情況。

（8）施工單位在氣體濃度均符合上述規(guī)定后，方可使用風(fēng)鎬揭露老巷，施工直徑0.3m2的小洞，由現(xiàn)場跟班救護(hù)隊員負(fù)責(zé)檢查貫通點氣體濃度及風(fēng)壓混合處風(fēng)流方向，救護(hù)隊員檢查老巷內(nèi)氣體情況。氣體濃度不超過上述規(guī)定后，方可允許繼續(xù)擴(kuò)大貫通地點巷道斷面至1m2，最后進(jìn)行全斷面貫通工作。

（9）在3下301材料巷外段與里段貫通前，3下301材料巷外段的控風(fēng)設(shè)施保留，這樣可以長期使3下301材料巷外段中的壓力保持正壓（具體參數(shù)見表1），防止封閉不嚴(yán)的老巷氣體外漏。貫通老巷前后氣體情況如表2所示。

增阻升壓法原理示意圖如圖1所示。

圖1 增阻升壓法原理示意圖

表1 3下301工作面增阻設(shè)施兩側(cè)壓力對比表

表2 3下301掘進(jìn)工作面貫通老巷前后氣體情況

3.2 密閉的快速封堵

（1）在工作面與老巷貫通后，第一時間進(jìn)行巷道封閉，保證掘進(jìn)期間的氣體安全。首先在老巷入口6m內(nèi)打木垛，木垛支護(hù)可以減少老巷受壓變形，造成氣體外漏。

（2）在木垛外口加設(shè)點柱，采用木板魚鱗搭接，然后在其外側(cè)掛網(wǎng)并固定好。

（3）使用氯鎂化合高分子材料第一時間進(jìn)行封堵，重點是密閉周邊和底板，確保密閉不漏風(fēng)，密閉內(nèi)氣體得到有效控制。

（4）待形成條件后，立即往老巷密閉運送沙灰等噴漿材料對巷道中沿途過老巷密閉進(jìn)行掛網(wǎng)噴漿封堵，確保密閉及周邊嚴(yán)密不漏風(fēng)。密閉閉面掛網(wǎng)2層，用鐵絲與幫、頂板連接緊密，貼緊閉面。閉面與周邊5m全覆蓋噴漿，噴漿厚度不小于150mm，確保封堵嚴(yán)密。密閉閉前2m要見實底后再噴漿，噴漿厚度不小于200mm。

4 治理效果分析

針對高煤公司3下301材料巷連續(xù)過老巷，采取了針對性措施，有效杜絕了井下低氧區(qū)的出現(xiàn)，保障了掘進(jìn)工作面貫通老巷時的氣體安全工作。在本次過老巷期間使用的控風(fēng)增阻技術(shù)和高分子材料封堵技術(shù)，具有簡便、經(jīng)濟(jì)、易行、迅速的特點，對于處理掘進(jìn)工作面貫通與其相連的巷道是簡單快捷的途徑，為掘進(jìn)工作面揭露老巷的氣體防治提供了經(jīng)驗，對提高礦井的防災(zāi)和保障通防安全有著重要意義。