丁集矿1222(1)工作面上下端头充气气垛隔绝采空区工程实践

童格军

(淮沪煤电有限公司丁集煤矿 安徽 凤台 232100)

丁集矿1222(1)工作面上下端头充气气垛隔绝采空区工程实践

童格军

(淮沪煤电有限公司丁集煤矿 安徽 凤台 232100)

为防止新鲜风流通过下隅角进入采空区和瓦斯在上隅角集聚，对工作面流场进行理论分析验证在上下端头采用充气气垛进行封闭的可行性，详细论述了丁集矿1222(1)工作面实施过程，通过对现场瓦斯浓度进行观测，结果表明，利用充气气垛对上下端头封闭能够有效控制新鲜风流进入采空区和控制上隅角瓦斯浓度等问题。

采空区；瓦斯；上隅角；充气气垛

煤炭开采中面临着新鲜风流经过下端头进入采空区，造成新鲜风流的损失，同时，进入采空区的新鲜风流为采空区遗煤提供氧气，易造成自燃，威胁安全生产。新鲜风流与采空区瓦斯混合后经上隅角进入回风巷道，容易造成瓦斯积聚。在生产实践中，沿空留巷(“Y”型通风)为解决上隅角瓦斯集聚提供了一种有效方法，但是沿空留巷技术存在巷道变形量大，难以维护等问题，尤其是进入深部开采以来，在高地应力作用下，沿空留巷支护难度急剧增加。其他关于上隅角瓦斯集聚的研究较少，另外，下隅角新鲜风流进入采空区的问题也未能很好解决。

本文通过对采空区流场进行理论分析，说明了在上下端头利用充气气垛进行封闭对于防止新鲜风流采空区和解决上隅角瓦斯集聚具有重要意义，以淮南矿区丁集矿1222(1)工作面工程实践为背景，详细说明了在上下隅角利用充气气垛进行封闭的技术措施，通过对现场瓦斯浓度进行观测，验证了这种处理方法对于解决上隅角瓦斯集聚和下隅角新鲜风流进入采空区有重要意义。

一、理论分析

传统的“U”型通风通过运输顺槽进风，轨道顺槽回风，下端头如果没有进行封闭，则新鲜风流就会进入采空区，通过下图的流场可以看出，风流最终会在上隅角位置进入回风顺槽，容易造成上隅角瓦斯超限，发生瓦斯事故。

图1 采空区流场图

如果在上下端头进行封闭(图2)，新鲜风流不会进入采空区，采空区瓦斯不会随着风流向上隅角涌入，同时，由于上隅角充气气垛的封闭作用，采空区瓦斯难以进入轨道顺槽，确保了回风巷瓦斯浓度。

图2 充气气垛示意图

二、施工方法

在淮南矿业集团丁集煤矿1222(1)工作面利用充气气垛对工作面上下端头进行封闭。所用充气气垛为矿用柔性塑料涂覆布充气气垛，型号为QDSSC1800×800×800，其尺寸和安放情况如下图所示。

图3 充气气垛示意图

下面是现场的施工方法：

1、根据上下隅角断面不同，采用不同型号的气垛对上下端头进行充填。

2、气垛在无气状态下，进入工作面，在工作面接压风管将管头和气垛的进气阀口相联、固定牢固，气垛充气至全部容积的80%后，先关闭压风，再关闭转阀后即可正常工作。严禁气垛过冲。

3、气垛充气时，慢慢打开气源开关，充气速度不能过快，仔细观察气垛状况，以防充气袋过冲炸开。

4、气垛充气后，若不能与帮顶接严实，出现封闭不严、漏气的地方，使用双抗编织袋装煤或矸石封堵严实。若充填气垛无法正常充填时，必须恢复使用编织袋装煤矸进行充填严实。

5、生产过程中，根据生产进度，必须及时挪移充气气垛，重新充填。

6、工作面上下隅角每次充填前，先将气垛顶部编织袋去除，将气垛从上至下逐一适量放气减压、减少气垛高度后，再挪移切顶柱，切顶柱挪移架设好后，挪移气垛，将气垛成品按体积大小从下向上垒放(双胆垒在下部)、并重新充气(补充气)、封堵、悬挂风障。

在轨道顺槽进行瓦斯浓度监测，在工作面整个回采过程，未发生一起瓦斯浓度超限事件，瓦斯浓度得到了很好控制。

三、结论

本文基于采空区瓦斯场运动特征，分析了在工作面上下端头使用充气气垛进行采空区封闭的可行性，并详细介绍了淮南矿区丁集煤矿1222(1)工作面的工程实践，现场实践效果较好，满足了安全生产需要。

[1]华心祝. 我国沿空留巷支护技术发展现状及改进建议[J]. 煤炭科学技术,2006,12:78-81.

[2]林东才,魏夕合,许春兆,等.深井膨胀型软岩底板沿空留巷底鼓类型及变形机理研究[J]. 矿业研究与开发,2013,01:23-26+87.

童格军(1990-)，男，汉，安徽凤台人，助理工程师，本科学历，淮沪煤电丁集煤矿，主要从事巷道支护方面的研究。