＊白利兵

（山西離柳焦煤集團(tuán) 山西 033000）

保障煤炭資源安全高效回采是煤炭工作者的使命，同時(shí)也是奮斗目標(biāo)，沿空留巷技術(shù)開(kāi)采過(guò)程中很好的節(jié)約了資源。針對(duì)該技術(shù)大量學(xué)者做了深入研究，對(duì)沿空留巷布置過(guò)程中瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)以及致災(zāi)機(jī)理、礦井防火技術(shù)等多個(gè)方面做了深入研究[1-4]。董艷軍[5]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，新一代細(xì)水霧滅火技術(shù)具有高效，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已然成為現(xiàn)代滅火的主要技術(shù)之一，并在諸多領(lǐng)域里得到了廣泛應(yīng)用。李繼水[6]以礦井工作面撤除及封閉期間防火這一問(wèn)題為研究背景，發(fā)明了該種情況下防止瓦斯爆炸技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)要求首先在需要進(jìn)行封閉的工作面回風(fēng)側(cè)建設(shè)密閉墻，或者同時(shí)在需要進(jìn)行封閉處進(jìn)、回風(fēng)側(cè)搭建密閉墻，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)封閉空間的有害氣體情況，通過(guò)該種技術(shù)可以確保礦井和施工人員的安全。龐葉青[7]為解決特厚煤層留設(shè)小煤柱開(kāi)采期間回采工作面瓦斯超限和相鄰采空區(qū)自燃發(fā)火的問(wèn)題，以同忻礦留設(shè)小煤柱的8205工作面為研究對(duì)象，提出了多措并舉，綜合治理的治理措施,并分析了采取措施前后西8205工作面采空區(qū)氣體成分變化。馮會(huì)杰[8]針對(duì)貴州某礦X10901-3高瓦斯采煤工作面機(jī)尾架后發(fā)生瓦斯燃燒的情況，采用進(jìn)風(fēng)巷水封及注氮隔絕氧氣，采空區(qū)打鉆灌注三相泡沫消高溫與人工噴淋灑水降溫相結(jié)合的滅火方式，將火區(qū)徹底熄滅，實(shí)現(xiàn)了工作面快速安全啟封。

通過(guò)文獻(xiàn)查找研究，以及對(duì)現(xiàn)階段學(xué)者研究成果分析，筆者對(duì)朱家店煤礦4號(hào)沿空留巷布置過(guò)程中瓦斯防治及防火過(guò)程中監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究，確定了0403-Ⅰ工作面回采過(guò)程中瓦斯防治及防火監(jiān)測(cè)技術(shù)。

1.工程概況

朱家店煤礦位于山西省呂梁市中陽(yáng)縣金羅鎮(zhèn)，生產(chǎn)規(guī)模為120萬(wàn)t/a，井田南北走向長(zhǎng)約4.5km，東西傾斜寬約3.1～4.6km。其中4號(hào)煤層為薄煤層，傾角為2～7°[9]。

0403-Ⅰ工作面為0406工作面的接續(xù)工作面，0403-Ⅰ工作面設(shè)計(jì)推進(jìn)長(zhǎng)度為400m，工作面長(zhǎng)度為100m。工作面頂?shù)装迩闆r見(jiàn)表1及圖1。0403-Ⅰ軌道順槽設(shè)計(jì)斷面形狀為矩形，凈寬5m，凈高2.5m，凈斷面積12.5m2[9]。

圖1 頂、底板柱狀圖

表1 頂、底板巖性情況表

2.瓦斯監(jiān)測(cè)方法

0403-Ⅰ工作面回采過(guò)程中，為保證安全高效回采，有效監(jiān)測(cè)回采過(guò)程中瓦斯問(wèn)題，決定搭建一套KJ90X型煤礦瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由多個(gè)分支組成，其中包括地面中心控制系統(tǒng)、泵站監(jiān)控、各抽采傳感器及相關(guān)管理軟件共同組成。監(jiān)控系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯抽采管路內(nèi)的氣體溫度、負(fù)壓、正壓、濃度（CH4、CO）等參數(shù)。

在工作面順槽內(nèi)每趟高、低負(fù)壓抽采管路上各布置一組抽采參數(shù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器，傳感器位置位于管巷道開(kāi)口處，用于監(jiān)測(cè)每趟管路抽采氣體的溫度、負(fù)壓、CH4和CO濃度等參數(shù)，根據(jù)抽采參數(shù)及時(shí)調(diào)整抽采鉆孔數(shù)量、抽采點(diǎn)位置等。

在回風(fēng)巷距離工作面后方小于10m的范圍內(nèi)、工作面回風(fēng)巷末端位置各布置一組傳感器，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)流中CH4氣體濃度，傳感器布置如圖2所示。

圖2 瓦斯傳感器布置位置示意圖

3.火災(zāi)監(jiān)測(cè)方法

(1)束管監(jiān)控系統(tǒng)

在回風(fēng)順槽側(cè)上隅角至采空區(qū)內(nèi)，每隔50m設(shè)一個(gè)束管采樣點(diǎn)。束管采樣探頭隨工作面推進(jìn)，埋設(shè)在回風(fēng)側(cè)的采空區(qū)里。保持采樣探頭監(jiān)測(cè)窒息帶、氧化帶、冷卻帶的氣體變化情況（具體可根據(jù)采空區(qū)“三帶”實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整）。隨工作面的推進(jìn)，在新增測(cè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，保留原有測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。

圖3 束管測(cè)點(diǎn)布置圖

(2)人工觀測(cè)

人工觀測(cè)是煤層自燃火災(zāi)的重要監(jiān)測(cè)手段。針對(duì)朱家店煤礦煤層自燃特征，出現(xiàn)發(fā)火征兆時(shí)，人工觀測(cè)時(shí)要做到“四定”，即定人、定點(diǎn)、定時(shí)、定儀器。

觀測(cè)地點(diǎn)：工作面回風(fēng)流、密閉觀測(cè)孔、進(jìn)回風(fēng)順槽、支架間、密閉墻四周等地點(diǎn)；

觀測(cè)時(shí)間：發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，每班三次，火災(zāi)征兆明顯時(shí)要加強(qiáng)檢測(cè)次數(shù)；

觀測(cè)內(nèi)容：O2、CO、CH4和溫度；

觀測(cè)儀器：O2、CO、CH4便攜儀、光學(xué)瓦斯檢測(cè)儀和紅外測(cè)溫儀；

觀測(cè)人員：瓦檢員。

(3)礦井火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)管理

①出現(xiàn)發(fā)火征兆時(shí)，加大布點(diǎn)密度，提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)精度?；饏^(qū)、火點(diǎn)及影響區(qū)域、高溫隱患點(diǎn)、采煤工作面都要設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況變化及時(shí)變更取樣點(diǎn)次，重點(diǎn)防火地點(diǎn)要采取定點(diǎn)、定時(shí)、定人取樣，嚴(yán)把氣樣采集質(zhì)量關(guān)，并定期送氣相色譜進(jìn)行分析記錄[10]。

②嚴(yán)格氣樣分析制度，要隨取樣隨分析，并當(dāng)天審核上報(bào)。

③做好防滅火監(jiān)測(cè)，每旬末或月底要對(duì)全礦的防滅火監(jiān)測(cè)情況評(píng)價(jià)，對(duì)全礦防火監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)情況和防滅火措施實(shí)施效果評(píng)價(jià)，火區(qū)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)要繪制指標(biāo)氣體變化曲線圖，有針對(duì)性地提出合理化建議，指導(dǎo)防火工作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施[10]。

4.結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)工作面情況分析，確定沿空留巷工作面瓦斯及防火重點(diǎn)。

（2）通過(guò)瓦斯災(zāi)害監(jiān)測(cè)及防火災(zāi)害監(jiān)測(cè)有效的保證礦井安全高效回采。