摘 要：九里山礦東一回采工作面，發(fā)生了煤墻發(fā)熱、燙手的現(xiàn)象，文章通過對(duì)現(xiàn)場觀測、實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)，分析了該現(xiàn)象的原因，并提出應(yīng)對(duì)措施，從而保障了工作面的安全回采。

關(guān)鍵詞：瓦斯；煤墻發(fā)熱；應(yīng)力集中

九里山礦東一工作面是嚴(yán)重突出煤層，該工作面在2014年8月經(jīng)過瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判，9月開始回采，在回采過程中工作面出現(xiàn)了煤墻發(fā)熱、燙手的現(xiàn)象。該現(xiàn)象是否影響工作面的安全生產(chǎn)，因此，需要分析原因，從而制定措施，確保礦井的安全生產(chǎn)。

1 工作面概況

東一工作面工作面走向全長504.5m，傾斜平均長度98.35m，煤層厚度2.0～6.4m，平均3.2m，工業(yè)儲(chǔ)量23.87萬t。標(biāo)高-200.8～-245.2m，埋深296.95～341.4m。

該工作面位于15采區(qū)東翼上部，其上鄰13101工作面和13煤柱工作面（均已回采結(jié)束），下鄰東三1工作面（已回采結(jié)束），西臨15下山保安煤柱，東部靠近東三1工作面與13采區(qū)交匯處，東一工作面底板有東一運(yùn)輸?shù)壮橄?，頂板有東軌道、皮帶運(yùn)輸大巷、一五回風(fēng)巷、一三軌道、皮帶、回風(fēng)上山、一三沉淀池等巷道。

該工作面原煤瓦斯含量31m3/t，煤層瓦斯壓力1.74MPa，實(shí)測煤層瓦斯吸咐常數(shù)a=41.841m3/t，b=0.985MP-1，煤的灰份Ad=7.64%，揮發(fā)份V=11.18%，水分W=1.87%。工作面煤層透氣性系數(shù)0.2～0.457m2/MPa2·d，鉆孔瓦斯流量0.015～0.04m3/min·hm，衰減系數(shù)0.0126～0.0389d-1，煤層透氣性差，抽采較為困難。

2 瓦斯抽采評(píng)判情況

東一工作面采取了穿層、順層鉆孔預(yù)抽回采瓦斯區(qū)域煤層瓦斯措施，煤層平均厚度3.2m，平均傾角13.5°，煤層工業(yè)儲(chǔ)量約為23.50萬t，評(píng)價(jià)單元參與計(jì)算的煤炭儲(chǔ)量為19.97萬t，原煤瓦斯含量為31m3/t，評(píng)價(jià)單元參與計(jì)算的瓦斯儲(chǔ)量為619.07萬m3，共施工抽采鉆孔2788個(gè)，合計(jì)孔深128610m，共抽出瓦斯量為514.08萬m3。根據(jù)計(jì)算和測定資料表明：東一工作面經(jīng)過預(yù)抽后計(jì)算煤層殘余瓦斯含量為5.26m3/t，實(shí)測煤層殘余瓦斯含量最大值為5.85m3/t，工作面間接計(jì)算煤層殘余瓦斯含量值和實(shí)測煤層殘余瓦斯含量值均小于6m3/t，利用計(jì)算的殘余瓦斯含量和實(shí)測殘余瓦斯含量的最大值計(jì)算煤的可解吸瓦斯含量分別為3.86m3/t和3.27m3/t，均滿足《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》中日產(chǎn)量為1001～2500t的采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯含量≤7m3/t的要求。

3 工作面區(qū)域驗(yàn)證、煤墻發(fā)熱情況

東一工作面目前回風(fēng)巷通尺為310.8m，運(yùn)輸巷通尺為327.8m，平均回采長度為189m。2015年5月12日16點(diǎn)班對(duì)工作面進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證工作（采用“三參數(shù)”指標(biāo)法），共計(jì)施工驗(yàn)證孔10個(gè)，均按規(guī)定布置，所測“三參數(shù)”指標(biāo)最大值分別為：

瓦斯解析指標(biāo)△h2最大為160pa；

鉆屑量最大為2.6kg/m；

瓦斯涌出初速度q值均<1.5L/min；

工作面煤厚為4.4m。

在5月15日16點(diǎn)班對(duì)工作面切眼煤墻現(xiàn)場用溫度計(jì)測量煤墻溫度及回風(fēng)巷風(fēng)流中一氧化碳值進(jìn)行測定，情況如下：

局部煤墻表面溫度：38架、40架、42架為40°左右。

一氧化碳：工作面切眼采用專用一氧化碳測定儀未檢測出一氧化碳。

回風(fēng)巷施工鉆孔期間懸掛有一氧化碳傳感器和便攜儀讀數(shù)均顯示為0。

4 原因分析

現(xiàn)場測定一氧化碳的含量值為“零”，說明工作面部分地段煤墻發(fā)熱不是煤體自燃產(chǎn)生的，煤層中賦存的瓦斯情況沒有大的關(guān)聯(lián)，根據(jù)工作面切眼施工的淺孔抽放鉆孔的情況分析，工作面目前的煤質(zhì)較松軟，此區(qū)段應(yīng)為構(gòu)造煤區(qū)域，并不是煤層出現(xiàn)自燃造成的。分析應(yīng)該為煤體內(nèi)部發(fā)生了構(gòu)造應(yīng)力的重新分布變化，造成煤體間摩擦產(chǎn)生了一定的熱量，應(yīng)該危及不到工作面安全。

工作面附近沒有突出點(diǎn)的情況存在，通過對(duì)切眼施工鉆孔時(shí)到8、9m時(shí)鉆進(jìn)困難看，工作面目前位置應(yīng)該是處于構(gòu)造應(yīng)力的集中區(qū)。目前正在做的煤層工業(yè)分析結(jié)果出來后通過對(duì)灰分值等的分析。

5 處理措施

（1）在東一工作面回風(fēng)巷切眼以外10m施工一排強(qiáng)化抽采鉆孔，共計(jì)30個(gè)，孔間距1.5-2.5m，孔深50m。

（2）工作面切眼施工2排淺孔抽放鉆孔，平均孔深9m；1排排放鉆孔，平均孔深10m。

（3）工作面施工鉆孔期間加強(qiáng)對(duì)瓦斯、一氧化碳的實(shí)時(shí)監(jiān)測工作，回風(fēng)巷鉆孔施工期間必須按規(guī)定懸掛瓦斯、一氧化碳便攜儀進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)變化情況，回風(fēng)巷部分無用的鉆孔可以進(jìn)行煤層注水的工作，加強(qiáng)煤體強(qiáng)度，對(duì)工作面降塵也可以起重要作用。

6 結(jié)束語

（1）東一工作面煤墻發(fā)熱應(yīng)該為煤體內(nèi)部發(fā)生了構(gòu)造應(yīng)力的重新分布變化，造成煤體間摩擦產(chǎn)生了一定的熱量，不是由于瓦斯賦存不均造成的。（2）回采期采用松動(dòng)爆破的局部措施，采取爆破落煤、機(jī)組拾煤的流程進(jìn)行回采作業(yè)。（3）回風(fēng)巷施工抽采鉆孔時(shí)，及時(shí)觀測瓦斯、一氧化碳的異常變化情況，確保安全。

作者簡介：貴宏偉（1976-），男，河南延津人，工程師，工程碩士，河南能源焦煤公司工作，從事煤礦瓦斯防治技術(shù)研究。