晋煤集团坪上煤业掘进工作面通过瓦斯抽采羽状井初探

2016-02-25张智锋

西部探矿工程 2016年4期

关键词：槽钢风流锚索

张智锋

（山西晋城煤业集团安监局，山西晋城048006）

晋煤集团坪上煤业掘进工作面通过瓦斯抽采羽状井初探

张智锋*

（山西晋城煤业集团安监局，山西晋城048006）

晋煤集团为了加强高突瓦斯矿井的瓦斯抽采工作，从地面钻井抽采煤系地层中的瓦斯，地面羽状钻井是其中的一种；但是地面钻井给井下采掘工作面带来了一定的危险因素。结合现场生产实际，对掘进工作面通过瓦斯抽采羽状井作了初步的探索。

掘进工作面；瓦斯抽采；羽状井

坪上煤业位于沁水煤田西南，属于煤与瓦斯突出矿井。为了降低原始瓦斯压力和煤层瓦斯可解析量，采用地面羽状钻井抽采瓦斯。由于无法控制钻井充填状况，给井下采掘工作造成了一定影响。23011巷和23013巷有羽状井分支，在通过羽状井过程中，技术人员经过探索和实践，为采掘工作面通过羽状井提供了宝贵经验。

1　水文地质情况

23011巷和23013巷掘进范围充水因素为上覆砂岩裂隙水、空隙水，由于掘进范围存在PZP02-1#和PZP02-2#羽状井分支，不排除会沟通水层，富水层的水会径直流入掘进工作面；同时可能造成局部顶板破碎、瓦斯积聚等情况，对正常生产造成影响。

2　现场概况.

23011巷和23013巷以及横川为矩形断面，毛高3.1m，毛宽4.2m，毛断面面积13.02m2；净高3m，净宽4.0m，净断面面积12m2。

3　施工技术要求

（1）23011巷和23013时，均沿煤层顶板掘进，施工过程中严格按地质测量科所送中线施工。

（2）如果羽状井分支孔段局部顶板破碎，但锚杆具有可锚性，在其后5m采用槽钢联锁锚索进行加强支护，锚索间距2m，排距1m，每排1根槽钢，2根锚索。槽钢采用12#槽钢，槽钢长度为2.4m，眼距为2m。

（3）如果羽状井分支孔段局部顶板破碎比较严重，但锚杆具有可锚性，根椐现场实际情况缩小排距至0.8m或0.5m，打注迈步锚索方法进行加强支护，锚索距帮1.1m。

（4）如果羽状井分支孔段局部顶板破碎非常严重，但锚杆不具有可锚性，采用架设金属支架形式通过。

4　安全技术措施

（1）施工过程中要班长统一指挥，并指派有经验的老工人负责观山整个施工过程要始终保证退路畅通，发现问题要及时处理后方可作业，整个施工过程要严格执行敲帮问顶制度。

（2）在施工过程中坚持使用临时，严禁空顶作业。施工时，如发现顶板下沉、顶板掉渣不断，发出响声，瓦斯含量增大等冒顶预兆时，必须立即撤人至支护完好的安全地点。

（3）预防冒顶事故安全技术措施：

①开工前，班长、安检工必须对工作面进行一次全面检查，确认无危险后方可允许人员进入工作面，每个工作人员必须经常地认真地检查工作地点及沿途巷道的顶板、支护等情况，发现问题及时处理。

②掘进中，如果工作面出现压力增大、顶板不完整时，必须及时改变支护参数标准或形式，必要时支设临时加强点柱，待转载机过后，支设永久点柱，同时相应缩小控顶距，特殊情况架密集棚通过，如果漏顶严重，可将顶用木垛勾实、背严、防止碎矸块伤人，当班班长要根据以上情况，采取相应有效措施，并将现场情况及时向队值班室、生产调度室汇报，以便采取其它措施。

5　通风瓦斯防冶措施

（1）局扇管理：

①当局扇无计划停运时，立即启动应急预案，同时将工作面压风自救系统与压风管路的阀门全部打开。

②风机必须装有整流器保证能有效控制工作面风量，风筒通过风门时必须安装防逆流装置。

（2）工作面探头的设置：

①工作面探头的吊挂必须符合规定，探头要吊挂在风筒的另一侧，风流探头吊挂在距正前3～5m，回风流探头吊挂在距回风口10～15m处，探头要垂直悬挂在巷道顶板下距顶板不大于300mm，距巷帮不小于200mm处。

②每班人员在开工前必须在工作面风流探头和回风流探头处吊挂大便携仪，以便能及时发现工作面瓦斯变化情况。

（3）工作面现场管理：

①压风自救装置自掘进面回风口开始每50m安装一组，每组数量为5个，距工作面迎头一组不少于15个，并保持距离迎头25～40m巷道内，每人的供气量不得少于0.1m3/min。

②掘进工作面风流、回风流瓦斯浓度达到0.5%，必须立即停止作业，查明原因并进行处理，待风流、回风流瓦斯浓度降至0.5%以下时方可恢复作业。

③开工前，准备2趟108mm管接头，以及∅50mm的抽放软管备用材料至23011和23013巷不大于工作面200m范围内。

④每班接班后，当班安检工、瓦检工、施工队组跟班干部、班组长要首先检查工作面是否留有2趟备用∅50mm的抽放软管，伸展后其长度是否能超过迎头至少12m，并且保证负压满足要求。割煤前必须检查正前每个钻孔的瓦斯情况。工作面发现钻孔后，当班班组长要及时组织人员，在安检工、瓦检工、跟班干部的指挥监督下迅速将钻孔接入抽放系统（钻孔内瓦斯浓度小于1%时保持自然释放状态），工作面施工的防突钻孔出现喷孔现象时，必须及时接入抽放系统。

⑤施工过程中，当瓦斯涌出量增大，工作面回风流中瓦斯浓度超过0.5%时，立即停止掘进进行处理，待降至0.5%以下时方可继续施工。割煤期间，瓦检工必须在工作面检查瓦斯浓度，同时派专人看护回风流探头，发现瓦斯异常及时停止割煤进行处理。

（4）防突管理：

①掘进期间，割煤人员要仔细观察煤体情况，发现有突出征兆时，要立即切断电源，按避灾路线撤至安全地点，同时汇报值班室和调度室。严格落实三排九孔的防突预测措施，通过打钻验证羽状井分支位置。

②确定羽状井位置后，在左右两帮施工拦截孔进行拦截，确认工作面瓦斯正常后，方可正常掘进。

6　防冶水措施

（1）排水方式采用接力排水法，根据实际涌水量大小，23011巷和23013巷分别准备2台30kW水泵其中1台水泵热备，一台水泵和直径∅108mm的排水管形成系统且处于运行备状态。每台排水能力50m3/h，功率30kW，扬程100m，2台水泵必须保持一台使用，一台热备，并根据水量及时更换符合实际水量的水泵。

（2）掘进过程中要严格执行“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。掘进过程中，发现有透水预兆必须立即停止作业，查明原因，采取措施关报调度室，有险情时，班长负责指挥所有人员按水灾避灾路线撤退。