任振宇

摘 要:介紹了杜兒坪礦62509采區(qū)的概況,闡述了沿空留巷頂板支護(hù)“Y”型通風(fēng)在高瓦斯礦井應(yīng)用的優(yōu)越性。詳細(xì)的指出了沿空留巷技術(shù)的具體方案,通過(guò)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益分析,彰顯了該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)在本采區(qū)的成功應(yīng)用,為在其他高瓦斯采區(qū)的應(yīng)用提供了參考,具有較好的推廣前景。

關(guān)鍵詞:沿空留巷支護(hù)技術(shù)“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)

中圖分類號(hào):TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(b)-0060-01

杜兒坪礦62509采區(qū)屬高瓦斯,受季節(jié)變化影響,工作面上隅角瓦斯?jié)舛冉?jīng)常處于臨界值,很大程度影響安全生產(chǎn)。為更加有效地控制工作面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?確?；夭蛇^(guò)程中瓦斯不超限,決定采用沿空巷以沿空巷為采場(chǎng)回風(fēng)巷的“Y”型通風(fēng)系統(tǒng),以保證風(fēng)流暢通,有效控制工作面上隅角瓦斯?jié)舛?消除了安全生產(chǎn)中的一個(gè)大隱患[1]。該礦2#、3#、8#煤層是該礦主采煤層,由于瓦斯涌出量不穩(wěn)定,經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯超限的現(xiàn)象,給安全生產(chǎn)帶來(lái)很大影響,也加重了生產(chǎn)隊(duì)組在生產(chǎn)過(guò)程中的壓力,造成很大的隱患。沿空留巷的成功實(shí)施,解決了這一難題,顯示了良好的推廣前景。

1 通風(fēng)方式的選擇

采場(chǎng)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。采場(chǎng)是井下的作業(yè)點(diǎn),又是井下人員設(shè)備最集中的地點(diǎn),采場(chǎng)通風(fēng)系統(tǒng)的好壞對(duì)礦井安全生產(chǎn)有直接影響[2]。工作面的通風(fēng)方式有“W” 型、“Y”型、“H”型等六種基本的通風(fēng)方式,每種種通風(fēng)方式都有自己的特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)[3-5],結(jié)合具體情況本采區(qū)選用“Y”型通風(fēng)方式。該通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是,可根據(jù)采場(chǎng)瓦斯源位置的不同,合理調(diào)節(jié)各順槽的風(fēng)量比例,甚至變更風(fēng)流方向。一般來(lái)說(shuō),主進(jìn)風(fēng)主要是用來(lái)稀釋煤壁瓦斯和采落煤塊瓦斯;輔助進(jìn)風(fēng)主要是用來(lái)稀釋臨近層涌入采空區(qū)后向沿空巷泄漏的瓦斯[1]。“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)可以有效地解決上隅角瓦斯超限問(wèn)題,對(duì)于高瓦斯近距離鄰近層回采工作面,此通風(fēng)方法是較有效的方法。

2 采區(qū)概況

62509采區(qū)北鄰北五后部回風(fēng)巷,東鄰62507采區(qū)(已采),西鄰62511采區(qū)(已掘),南鄰北五右翼皮帶巷。蓋山厚度441～650m,平均厚度545m。走向長(zhǎng)度1625m,傾斜長(zhǎng)度

210m,煤層總厚1.50～2.70m,平均厚度2.05m,儲(chǔ)量88萬(wàn)噸,直接頂為2.81m的砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖,老頂為11.26m的中砂巖,工作面整體為單斜構(gòu)造。設(shè)計(jì)停采線處為一背斜構(gòu)造,軸向北東,兩翼傾角5度。工作面未揭露斷層,但陷落柱附近可能有落差1.0m左右的正斷層,會(huì)對(duì)回采產(chǎn)生一定影響。工作面掘進(jìn)陷落柱兩個(gè),陷落柱附近頂板破碎,壓力較大,對(duì)回采影響極大。頂板裂隙節(jié)理發(fā)育,主節(jié)理方向?yàn)楸睎|向,易發(fā)生片幫。

3 技術(shù)方案

3.1 施工方式及頂板管理

(1)用φ≥200mm的三根七尺圓木在切頂線上距煤幫1200mm處成“品”字形打設(shè)一組堆柱,柱距2000mm,然后隨回采推進(jìn)堆柱甩入落山。

(2)提前在橫川口內(nèi)側(cè)打第一個(gè)木垛,木垛外側(cè)距正巷不采幫1000mm,防止推進(jìn)過(guò)程中頂板下沉。

(3)當(dāng)推進(jìn)到距橫川口4m時(shí),逐步使用點(diǎn)柱替代切頂柱并推進(jìn)三個(gè)循環(huán),間距為600mm,排距為800mm,為打設(shè)第二個(gè)木垛做前提準(zhǔn)備。

(4)在打設(shè)好第二個(gè)木垛后,繼續(xù)打設(shè)切頂點(diǎn)柱一排,為打設(shè)第三個(gè)木垛做好準(zhǔn)備。

3.2 勞動(dòng)組織

(1)各班工長(zhǎng)負(fù)責(zé)沿空留巷工作的具體執(zhí)行和材料的準(zhǔn)備。

(2)各班驗(yàn)收員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào),并對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,不合格的工程堅(jiān)決返工。

3.3 安全技術(shù)措施:

(1)沿施工期間,正巷的頂錨、幫錨、幫網(wǎng)不回收,以保證留巷支護(hù)強(qiáng)度,減少片幫。

(2)所有人員作業(yè)前必須嚴(yán)格進(jìn)行敲幫問(wèn)頂,處理掉所有浮巖活石。并在作業(yè)地點(diǎn)打設(shè)一根信號(hào)點(diǎn)柱,發(fā)現(xiàn)頂板有異常時(shí)必須將人員撤離,確認(rèn)安全無(wú)任何隱患時(shí)方可繼續(xù)作業(yè)。

(3)打設(shè)堆柱前必須由瓦檢員查作業(yè)點(diǎn)瓦斯?jié)舛?當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?.8%時(shí)方可作業(yè)。

(4)作業(yè)時(shí)必須先觀察好退路,必須保證退路暢通無(wú)阻,并由專人負(fù)責(zé)巡視頂板、煤幫情況,發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)必須立即撤出人員,停止工作,處理后方可繼續(xù)作業(yè)。

(5)如發(fā)現(xiàn)采空區(qū)壓力顯現(xiàn),頂板破碎時(shí),必須縮小留巷內(nèi)堆柱、切頂支柱的間距保證沿空留巷不因漏冒頂而塌死。

(6)圓木點(diǎn)柱、堆柱、包角柱及木垛要穿鞋戴帽,打設(shè)必須接頂接底,底部必須掏至硬底,頂部必須用木楔背牢。

(7)作業(yè)使用的工具必須是銅質(zhì)工具,嚴(yán)禁使用其他金屬工具,防止出現(xiàn)火花。

(8)留巷作業(yè)期間任何人不得從事生產(chǎn)活動(dòng)及操作工作面任何機(jī)械設(shè)備,以防頂板因震動(dòng)掉矸傷人。

(9)正巷的浮煤必須班班清理干凈,嚴(yán)禁將浮煤甩入沿空留巷內(nèi),防止自燃。

(10)各班由專人負(fù)責(zé)觀測(cè)頂板周期來(lái)壓規(guī)律,為打設(shè)堆柱提供技術(shù)指導(dǎo)。

4 效益分析

沿空留巷技術(shù)在本采區(qū)的應(yīng)用后,不但達(dá)到了預(yù)期控制瓦斯?jié)舛雀纳乒ぷ髅姝h(huán)境的目標(biāo)而且取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益,如下:

(1)每月投工276個(gè),使用φ=200mm的圓木(2.6m的350根,2.0m的100根),累計(jì)使用木料50m3,預(yù)計(jì)工程結(jié)束需要木料500m3,投工2700個(gè);較之以往的技術(shù)方案比較,節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力;

(2)有效控制了工作面瓦斯?jié)舛?大大改善了井下職工的工作環(huán)境,為安全生產(chǎn)提供保障,具有不可估量的社會(huì)價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)使用堆柱、點(diǎn)柱交錯(cuò)支護(hù)頂板,有效控制頂板下沉量的同時(shí),也節(jié)省了支護(hù)材料;

(2)當(dāng)推進(jìn)到距橫川口4m時(shí),逐步使用三排密集點(diǎn)柱替代切頂柱,作為切頂支護(hù),為搭設(shè)木垛創(chuàng)造安全環(huán)境,同時(shí)避免了進(jìn)采空區(qū)作業(yè),安全系數(shù)大大提高;

(3)使用三個(gè)木垛支護(hù)橫川口三角地帶,有效控制頂板,防止因頂板冒落而造成通風(fēng)不暢,引起瓦斯積聚;

(4)由于該礦屬于高瓦斯礦井,瓦斯治理非常重要。62509采區(qū)沿空留巷工程的順利進(jìn)展,為綜采工作面瓦斯管理提供了一個(gè)參考性實(shí)例,具有良好的推廣前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃伯軒.采場(chǎng)通風(fēng)與防火[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1992:119～120.

[2] 任德惠,丁焜.高沼氣易燃煤層無(wú)煤柱開采[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1991:81～95.

[3] 孫斌.采場(chǎng)U型通風(fēng)系統(tǒng)煤炭自燃情況的淺析[J].煤炭技術(shù),2003,22(7):58～59.

[4] 王鵬軍,李晉生,馬晉民.網(wǎng)格型和“H”型通風(fēng)系統(tǒng)在高瓦斯礦井中的應(yīng)用[J].山西煤炭,2009,29(4):45～47.

[5] 徐永圻.煤礦開采學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2009:84～85.