牛俊國

（唐口煤業(yè)有限公司，山東 濟寧 272007）

1 礦井概況

唐口煤業(yè)礦井通風方式為分區(qū)式，通風方法為機械抽出式，主井、北副井、南副井進風，北風井和南風井回風。目前礦井總進風量約為25 400 m3/min，總回風量約為26 981 m3/min，南風井回風量約為15 300 m3/min，負壓約為2926 Pa，北風井回風量約為12 960 m3/min，負壓約為2580 Pa。礦井CH4絕對涌出量為22.80 m3/min，相對涌出量為4.54 m3/t；CO2絕對涌出量為15.97 m3/min，相對涌出量為3.18 m3/t。

2 工作面風流壓能測定與分析

2.1 測定路線及測點布置

測定時選擇了一條風流路線長、風量大、通過6310 工作面、包含較多測點及內容的測定路線[1-2]，本次測點主要針對6310 工作面的漏風情況，本條測定路線是：

6310 工作面皮帶順槽→6310 工作面→6310 工作面軌道順槽。測定路線如圖1。

圖1 6310 工作面風流壓能測定測點布置圖

2.2 6310 工作面風流壓能分布

把礦井通風系統(tǒng)分為三段，即進風段、采區(qū)段和回風段。6310 工作面風流壓能分布見表1。

表1 6310 工作面通風系統(tǒng)阻力分布表

為了能夠準確地判斷工作面不同時期壓能分布的特點，選取巷道百米風阻作為衡量標準。6310 工作面主要巷道百米風阻分布見表2，巷道百米風阻如圖2、圖3。

圖2 12 月2 日正?；夭蓵r期巷道百米風阻分布圖

由表2、圖2 及圖3 的數(shù)據(jù)可知，由于6310 工作面皮帶順槽內有帶式輸送機，占據(jù)較大巷道面積，回采時期在所有巷道中百米風阻是較大的。6310 工作面是小煤柱沿空掘巷，沿空側的小煤柱僅能起到隔離采空區(qū)的作用，其支撐作用極其有限，整個頂板的壓力全部集中到實體煤一側，因此工作面受到的壓力比一般工作面要大，巷道變形較大。

圖2 工作面冒頂區(qū)人工假頂示意圖

圖3 12 月3 日正?；夭蓵r期巷道百米風阻分布圖

表2 6310 綜放面風流壓能分布表

3 SF6 示蹤氣體釋放及漏風規(guī)律研究

3.1 漏風情況分析

測量前，分析唐口煤礦6310 軌道順槽與6309采空區(qū)壓差數(shù)據(jù)見表3，發(fā)現(xiàn)6310 軌道順槽與6309 采空區(qū)間壓差隨時間變化：上午10 點至下午2 點6310 軌道順槽全區(qū)域壓強均小于6309 采空區(qū)內部壓強，其他時間6310 軌道順槽壓強大于6309采空區(qū)內部壓強。結合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)：6309 皮順密閉處檢測到的氣體中氧氣濃度低于巷道風流的氧氣濃度，證明6309 皮帶順槽防火密閉存在漏風，同時可能通過部分煤柱向6309 采空區(qū)內部漏風。

表3 6310 工作面周圍采空區(qū)密閉內外壓能測定結果

3.2 示蹤氣體釋放和接收地點的選擇

為了準確測試采空區(qū)漏風范圍，本次試驗共釋放兩次SF6：第一次釋放時間為6310 工作面開采初期，釋放地點在6310 工作面回風隅角處，接收地點在6309 采空區(qū)內部測點處；第二次釋放時間為6310 工作面采空區(qū)與6309 工作面采空區(qū)重合時，釋放地點在6309 工作面采空區(qū)軌道順槽側，接收地點在6310 工作面軌道順槽及6310 工作面采空區(qū)。

3.3 釋放和檢測要求及實驗室分析

在6310 工作面進風隅角附近釋放SF6，釋放點連續(xù)釋放10 LSF6，記錄釋放時間，釋放半小時后在相應6309 工作面采空區(qū)鉆孔測點開始用SF6檢漏儀進行了檢測，各測點檢測2 次。將裝有SF6氣體的鋼瓶帶往選定的漏風源處，連接好裝置，以500 L/min 的流量釋放20 minSF6氣體，釋放后在采樣點開始取樣并標號[3-4]。

第一次釋放SF6測試濃度分析結果記錄見表4。

表4 測點SF6 檢測結果記錄表

由表5 和表6 可知，對6310 軌道順槽漏風規(guī)律進行研究表明，距離工作面越近，漏風量越大，至工作面進風隅角處，漏風量達到最大23.99 m3/min。

表5 6310 軌道順槽內SF6 檢測結果記錄表

表6 漏風量計算表

4 堵漏風措施及其效果檢驗

4.1 高分子材料堵漏措施

壓注MAB 封堵劑將破碎煤體粘結成一個不透風的整體結構，而鉆孔的布置方式直接決定著壓注材料的均勻性和堵漏效果[7-8]。鉆孔呈三花眼布置方式，鉆孔間距3.0 m，排距1.0 m，終孔位置位于保護煤柱中間位置處，下行鉆孔距底板1.0 m，沿巷道垂直方向打鉆，上排鉆孔距頂板0.9 m，與巷頂呈45°夾角，在關鍵區(qū)域采用“密集淺孔”的方式布置鉆孔，施工完鉆孔后下1 m 套管，用封孔器封孔。選擇1 t 水配25～28 kg MAB 封堵劑作為壓注基料。壓注時首先向水箱中加水，然后加入MAB 防滅火劑。攪拌均勻后，開啟注膠泵壓注MAB 溶液，直到鉆孔周圍煤體出現(xiàn)掛汗為止。

4.2 效果檢驗

施工后利用多功能通風參數(shù)儀及束管監(jiān)測采空區(qū)各技術參數(shù)如圖4、圖5。

圖4 堵漏前后風量變化

圖5 氧氣濃度監(jiān)測結果

由圖4、圖5 可知，未堵漏前6310 軌道順槽最大進風量約為2034 m3/min，堵漏后風量可達2058 m3/min，有效風量平均增加20 m3/min。6309 采空區(qū)氧氣濃度在3%上下浮動，未達到煤氧化自燃條件，堵漏風效果良好。

5 結論

（1）6310 軌道順槽距離工作面越近，漏風量越大，至工作面進風隅角處，漏風量達到最大為23.99 m3/min。

（2）未堵漏前6310 軌道順槽最大進風量約為2034 m3/min，堵漏后風量可達2058 m3/min，有效風量平均增加20 m3/min。采空區(qū)氧氣濃度在3%浮動，未達到煤氧化自燃條件，堵漏風效果達到預期。