成庄矿3305综采放顶煤工作面初采、搬家瓦斯治理实践

张利刚

（晋煤集团 成庄矿，山西 晋城 048021）

成庄矿3305综采放顶煤工作面初采、搬家瓦斯治理实践

张利刚

（晋煤集团 成庄矿，山西 晋城 048021）

为了加强初采、搬家过程中的瓦斯治理措施、有效预防瓦斯超限事故的发生，通过现场试验情况，成庄矿在3305工作面进行综合瓦斯治理的实践，取得良好效果，积累了丰富的技术资料和实践经验，提高了矿井瓦斯治理能力，为矿井安全生产创造了良好作业环境。

综采放顶煤工作面；初采；搬家；瓦斯治理

1 工作面初采的瓦斯治理

综采放顶煤工作面初采期间，由于顶板不能及时垮落、采空区悬顶面积大、采空区风流速度低，瓦斯浓度不断升高，在顶板初次来压垮落时，采空区瓦斯瞬间被挤压到工作面的作业空间，造成工作面瓦斯出现超限现象，特别是上隅角瓦斯经常出现超限断电。为防治上隅角瓦斯超限，工作面支架安装时要在切眼内锚索进行退锚的基础上，采取强化初采强制放顶、加大初采配风量、回风巷超前支护增阻的三项措施。在3305工作面4号切眼初采时，具体做法如下：

（1）强制放顶：工作面推进2～3个循环（约2 m）后支架调整平直，并在支架尾梁后、支架前梁处对顶板采取震动爆破，使顶板受破坏后能在回采时及时垮落。此时，一方面顶板未受采动影响，一方面增加了支架后部的作业空间，可给炮眼布置和装药提供保证。放顶顺序：先放老塘侧顶板，老塘侧放顶结束后，再放工作面侧顶板。老塘侧和工作面侧放顶工作均由机尾向机头方向进行。为了确保放顶效果，放顶过程中，通风科安排干部到现场跟班，指导炮眼施工和监督放顶过程。

（2）加大配风量：为有效稀释采空区瓦斯浓度，在4号切眼初采过程中，工作面配风量增加到2300 m3/min（取代实际回采配风量1900 m3/min），风量增加400m3/min。其中，尾巷1365m3/min，回风巷1051 m3/min。初采过程中经对支架后部瓦斯检查，瓦斯浓度均在0.5%以下。

（3）回风巷超前支护增阻：为了提高尾巷作用，防治顶板垮落对上隅角的冲击，初采中在工作面回风巷超前支护段加设增阻风障（见图1），有效调整回风巷、尾巷间通风负压，使工作面乏风流经上隅角横川流向采空区横川，在增加采空区风量的同时，降低上隅角、采空区瓦斯浓度，最终实现上隅角瓦斯的有效控制。

（4）通过初采强制放顶，人为缩短了老顶初次垮落步距、降低了垮落强度、稀释了采空区瓦斯，并在回风巷超前支护段增阻，降低了顶板垮落对上隅角的冲击。3305工作面4号切眼在初采40m过程中没有出现瓦斯超限现象。

图1 工作面回风巷超前支护段增阻示意图

2 工作面搬家的瓦斯治理

3305工作面回采至X83陷落柱附近时按生产安排，工作面停止回采进行搬家至2号切眼。为了确保3305工作面的搬家工作顺利，采取撤架工作面靠煤柱侧掩护架后打木垛沿空留巷、利用全风压撤架，撤架作业在进风系统进行。搬家前3305工作面采用“U+L”型通风方式，其中3209巷为进风巷，3210巷为回风巷、3210副巷为尾巷，具体通风系统，见图2。搬家前工作面配风情况为：3209巷总进风2 000 m3/min，其中回采工作面1760 m3/min，2号切眼240 m3/min，3210巷回风650 m3/min，3210副巷回风1350 m3/min。3305工作面搬家采用进风系统进行，在工作面撤完机组、前后溜后，对通风系统进行调整，将3210巷调整为进风巷、3209巷调整为回风巷，以保证整个搬家过程中撤架工作始终在进风流中进行。调整后的通风系统，见图3。通风系统调整后工作面配风情况为：3210巷总进风1660 m3/min，其中搬家工作面620 m3/min，2号切眼490 m3/min，2209巷回风1110m3/min，3210副巷回风560m3/min。

图2 3305工作面通风系统示意图（搬家前）

图3 3305工作面通风系统示意图（搬家期间）

进行撤架过程中，通风瓦斯管理的关键是：沿空留巷木垛的支设质量。3305工作面搬家撤架中，对打木垛的要求做了明确规定。

撤架过程中，由于受顶板压力作用，沿空留巷通风断面会减小，造成搬家工作面通风量逐步减少，最后风量基本稳定在150 m3/min～200 m3/min。搬家作业开始前，为防止出现顶板压力增加、将通风通道堵死，要在3210巷2号切眼外不小于10m处安设备用局部通风机，并在3210巷内与3210副巷23号横川交叉点以北10 m～15 m处，安设瓦斯探头T，报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.0%，复电浓度＜0.8%（人工复电），断电范围为3305工作面内（除风机电源外）全部非本质安全型电气设备。撤架过程中一旦出现通风通道堵死，应立即启动局部通风机，保证撤架工作正常进行。为防止在撤架过程中3209巷2切号眼和3209巷风流混合处回柱绞车地点瓦斯超过1%，要在2号切眼机头位置安装导风筒，在2号切眼内距3209巷10m～15m处安装两台5.5 kW风机，一旦在3209巷2号切眼和3209巷风流混合处瓦斯达到1%时，则在2号切眼内并安装Φ600mm的风筒，开启局部通风机稀释回柱绞车上风侧风流瓦斯。局部通风机的安设位置，见图4。

图4 局部通风机的位置

现场管理方面，正常撤架过程中在靠采空区侧掩护架上距顶梁200 mm、靠采空区侧300 mm的位置，每班必须悬挂便携式瓦检仪，随时检测现场瓦斯；同时要求瓦检员、当班负责人也应加强对现场瓦斯检查。要求瓦检员对3209巷回柱绞车上风侧瓦斯每班进行检查三次；并且绞车司机必须携带便携式瓦检仪，作业前首先检查作业地点瓦斯，只有瓦斯浓度在1%以下时，绞车司机方可作业。为了掌握撤架过程中3209巷2号切眼以里回风量情况，以便出现风量明显下降时提前采取措施，在撤架开始后，通风队测风员每两天测定一次撤架回风量情况。撤架中撤架地点具体风量及撤架期间主要地点瓦斯情况，如表1所示。

表1 工作面搬家撤架期间风量、瓦斯情况统计表

从3305工作面搬家过程讲，采用掩护架后打木垛沿空留巷、利用全风压撤架方法，可实现撤架作业在进风系统进行，撤架地点瓦斯浓度均在0.5%以下确保安全撤架；而撤架回风瓦斯浓度最高达到1.85%，在2 %以下。在采取措施后撤架回风和2号切眼风流混合处瓦斯浓度均未出现超限现象。风量情况随着撤架工作的进行风量逐步减少，在工作面搬家撤架结束时风量达到164m3/min（与以往撤架情况基本一致）。

3 结束语

据3305工作面初采、搬家情况讲，通过工艺技术的改进和现场管理的完善，实际工作中取得了一些经验；但初采、搬家作为通风瓦斯管理的重点工程，如何才能做得更加完善，还需今后根据现场实际情况总结经验，通过实践逐步形成一套科学、合理的技术和管理规范，以实现瓦斯的管理安全，为矿井生产提供技术保障。

Gas Control of Initial Mining and Moving on Mo.3305 Top Coal Caving Face in Chengzhuang Mine

ZHANG Li-gang
(Chengzhuang Mine，Jincheng Anthracite Mining Group，Jincheng Shanxi 048021)

To strengthen gas control measures and prevent gas overrun accident in the process of initial mining and moving,based on field test,the comprehensive gas control was conducted on No.3305 working face in Chengzhuang mine,which obtained good results,accumulated rich technology materials and practice experience,improved gas control and created ideal environment for the safety production.

top coal caving face;initial mining;moving;gas control

TD712

A

1672-5050（2012）11-0050-03

2012-05-09

张利刚（1984—），男，山西晋城人，大学本科，助理工程师，从事矿井通风技术及管理工作。

刘新光