蔣志龍 賈秀春 閆春來(lái)

（山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 272100）

1 概況

楊莊煤礦位于兗州煤田西北邊緣，開采二疊紀(jì)3 煤層，九采區(qū)受當(dāng)時(shí)開采條件的限制，近8 m 厚的煤層只沿煤層底板采出了2 m 厚。F9305 工作面整體位于9311 采空區(qū)下方，兩順槽及切眼均沿底布置，其中：F9305 軌道順槽全長(zhǎng)709.92 m，松散煤體下掘進(jìn)長(zhǎng)度約為660 m，其余為實(shí)體煤掘進(jìn)。F9305 運(yùn)輸順槽全長(zhǎng)723.7 m，為實(shí)體煤中掘進(jìn)。

采用復(fù)采工藝開采遺留的煤炭，面臨的主要問(wèn)題為頂板管理及防滅火問(wèn)題。

2 頂板管理[1]

（1）在松散煤體中頂板破碎較重時(shí)，工作面局部位置需鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng)，在第一層金屬網(wǎng)中部位置順向（長(zhǎng)邊）鋪設(shè)第二層金屬網(wǎng)，依次錯(cuò)茬鋪設(shè)形成雙層網(wǎng)。護(hù)幫板影響鋪聯(lián)網(wǎng)、割煤時(shí)，需提前收回護(hù)幫板。一次收護(hù)幫板的距離不得超過(guò)16架；鋪設(shè)金屬頂網(wǎng)后，移架滯后割煤機(jī)后滾筒不得超過(guò)12 架。頂板破碎時(shí)，在不影響移架的前提下，需適當(dāng)減少收護(hù)幫板距離。

（2）為避免松散煤體中支架超高影響支護(hù)效果，將割煤高度控制在2.2～2.5 m，減少煤壁處揭露松散煤體的高度。為避免支架頂梁間出現(xiàn)過(guò)大錯(cuò)茬，造成自架間外淌矸石，需順平液壓支架頂梁。

（3）片幫超寬處應(yīng)及時(shí)打出前探梁、護(hù)幫板支護(hù)。如片幫超寬嚴(yán)重，超前移架后不影響采煤機(jī)割煤，應(yīng)按要求超前移架。

（3）在松散煤體區(qū)域，為避免頻繁升降架造成頂板煤體破碎加劇，應(yīng)充分利用支架自身的側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào)架。工作面煤壁外鼓，護(hù)幫板無(wú)法完全打出造成無(wú)移架空間或影響割煤時(shí)，應(yīng)使用單體液壓支柱一端頂在護(hù)幫板上，另外一端頂在齒軌等穩(wěn)固位置上，使用單體液壓支柱配合將護(hù)幫板打出。

（4）回采期間頂板抽冒區(qū)域、揭露斷層區(qū)域等工作面易抽冒區(qū)段，采取提前3～6 m 在工作面內(nèi)煤壁處壓注水泥漿（1:1～3:1 質(zhì)量比）或其他加固材料加強(qiáng)固化。注漿孔距離底板約1.2 m，孔間距3～6 m，垂直于煤壁并與水平面30°～60°。注漿管深度3～6 m，每孔注水泥5～10 袋。

3 防滅火管理

3.1 壓注阻化泡沫

在順槽內(nèi)注漿管路的末端安裝發(fā)泡器，然后將發(fā)泡器出料口與架后注漿管連接。注漿站攪拌池容積為50 m3，阻化泡沫的添加比例為3%～5%，加入阻化泡沫后要使用攪拌機(jī)攪拌均勻。

3.2 打孔注膠

（1）F9305 工作面回采期間兩順槽頂煤不能及時(shí)在關(guān)門柱垮落時(shí)，在兩順槽平行于巷道布置兩排注膠孔，一排在人行道側(cè)，另一排在非人行道側(cè)，鉆孔垂直于巷道頂板打設(shè)。注膠孔排距為（2±0.2）m，每排孔間距為（3±0.2）m，排與排之間的鉆孔邁步布置，以增加防滅火材料的擴(kuò)散性。往鉆孔內(nèi)下設(shè)注膠管，向注膠管內(nèi)壓注阻燃劑（MEA）。

（2）在架后破碎煤巖體內(nèi)插入注漿管，插管長(zhǎng)度根據(jù)浮煤或破碎煤體的遺留厚度進(jìn)行調(diào)整，往注膠管內(nèi)壓注水玻璃、小蘇打膠體或阻燃劑溶液（MEA）等。

（3）水玻璃、小蘇打膠體配比為水:水玻璃:小蘇打=80:15:5（體積比）。阻燃劑（MEA）濃度為7～8 kg/m3，特殊情況提高至15～20 kg/m3。

3.3 噴灑阻燃劑

（1）工作面架后浮煤在每次移后溜后噴灑，噴灑量以保證浮煤全部濕潤(rùn)為宜，每班至少一次。架后無(wú)遺煤處不再噴灑。

（2）溜頭、溜尾關(guān)門柱處浮煤較多，應(yīng)重點(diǎn)噴注阻燃劑，每班至少噴注兩次。噴注方式為：浮煤表面噴灑和破碎煤體插管壓注，插管用4 分鋼管制作，前段加工成花管。

3.4 打設(shè)隔離墻

（1）F9305 工作面回采期間推進(jìn)不大于15 m在兩順槽上下端頭設(shè)置隔離墻，隔離墻采用袋裝黃土施工或充填包施工，寬度、高度與上下端頭空間一致。

（2）采用袋裝黃土打設(shè)隔離墻時(shí)厚度1.5～2 m，施工完畢后對(duì)墻體表面噴注水玻璃凝膠，增加隔離墻的密封性。

（3）使用充填包施工時(shí)，由F9305 工作面在上下端頭預(yù)計(jì)施工隔離墻位置用錨桿及鐵絲將包體撐起，使用氣動(dòng)隔膜泵或氣動(dòng)注漿泵向充填包內(nèi)壓注LFM 充填型材料，將包體充滿上下端頭的遺留空間。

3.5 防滅火監(jiān)測(cè)

F9305 工作面自然發(fā)火觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在工作面回風(fēng)隅角、運(yùn)輸順槽距回風(fēng)口10～15 m 處，安設(shè)一氧化碳傳感器。在工作面回風(fēng)隅角懸掛一氧化碳便攜儀及甲烷-氧氣兩用儀。

工作面回采期間在兩順槽內(nèi)分別敷設(shè)一路長(zhǎng)度不小于40 m 的束管，隨后工作面每推進(jìn)20 m 重新在兩順槽內(nèi)敷設(shè)一路長(zhǎng)度不小于40 m 的束管，依次循環(huán)，直至工作面回采結(jié)束。

溫度傳感器安設(shè)在F9305 面運(yùn)輸順槽距回風(fēng)口10～15 m 處，溫度傳感器報(bào)警值為30 ℃。

3.6 預(yù)埋注漿管

（1）F9305 工作面架后敷設(shè)的注漿管間距20～30 m，注漿管管徑不小于50 mm，注漿管與軌道順槽主注漿管連接。依次循環(huán)直至工作面回采結(jié)束（如圖1）。

圖1 F9305 工作面防火系統(tǒng)示意圖

（2）工作面開切眼、停采線處每路注漿量粉煤灰漿液不少于1200 m3，黃土漿液不小于1500 m3；架后埋管期間每路注漿量粉煤灰漿液不小于600 m3，黃土漿液不小于800 m3。

3.7 工作面應(yīng)急注氮

F9305 工作面在松散煤體中回采，回采過(guò)程中出現(xiàn)火災(zāi)隱患常規(guī)的處理措施不能奏效時(shí)，根據(jù)工作面、工作面回風(fēng)流及回風(fēng)隅角風(fēng)流中相關(guān)氣體指標(biāo)狀況，采取開放式或封閉式注氮。

4 結(jié)語(yǔ)

回采過(guò)程中頂板鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng)、超前預(yù)注漿預(yù)加固等措施處理維護(hù)頂板，保證支架工作狀態(tài)；通過(guò)壓注阻化泡沫、噴灑阻燃劑及加強(qiáng)監(jiān)測(cè)等措施，回采期間溫度、氣體正常，未出現(xiàn)自然發(fā)火隱患，保證了復(fù)采安全。