安全高效回采高突危险工作面煤与瓦斯突出孔洞区域技术研究

陈南南　杜超科　任丽伟　郭克兴��

摘要：为了安全高效回采平煤股份八矿平煤股份八矿己15-14120工作面突出孔洞影响区域，解决突出孔洞影响区域内工作面煤层变软，层理紊乱，瓦斯涌出异常，且有大量CO涌出，突出孔洞影响区域顶板压力增大，部分顶板破碎的难题。平煤股份八矿采取瓦斯、CO综合治理、突出孔洞区域顶板维护、上下隅角管理等技术手段。实践应用表明，该技术手段实现了高突危险工作面煤与瓦斯突出孔洞区域安全高效回采。

關键词：高突危险；煤与瓦斯突出孔洞；安全高效；回采

煤与瓦斯突出事故是我国煤矿事故的第二大杀手，严重威胁着煤矿的安全生产，而煤与瓦斯突出形成的突出孔洞又给煤矿生产带来很大的影响，因此只有综合利用各种技术手段才能安全高效回采突出孔洞区域。

1 工作面概况

平煤股份八矿己15-14120工作面位于八矿西翼己四下延采区，该工作面属于突出危险工作面。其风巷走向长865m，机巷走向长868m，平均走向长866m，倾斜宽185m，倾角17-26度，采高在3.2-3.8米之间，共安装122组ZY5600-20/40型液压支架。其机巷曾在2009年6月30日掘进队掘进至535m处时发生过一次煤与瓦斯突出事故，突出煤量396吨，涌出瓦斯量35053立方米。该工作面于2010年9月28日开始回采，2011年5月20日根据现场生产异常情况及掘进时期数据基本判定进入突出孔洞影响区域，当回采到突出孔洞影响区域范围期间工作面煤层变软，层理紊乱，瓦斯涌出异常，且有大量CO涌出，突出孔洞影响区域顶板压力增大，部分顶板破碎。这些异常情况给正常生产带来了很大的困难与不安全因素。

2 回采突出孔洞区域技术方案

针对突出孔洞区域出现的异常情况，采取瓦斯、CO综合治理、突出孔洞区域顶板维护、上下隅角管理等技术手段安全高效回采突出孔洞区域。

2.1 瓦斯、CO综合治理

（1）针对突出孔洞区域的瓦斯和一氧化碳涌出异常情况，加强职工安全技术知识培训，积极贯彻学习各种灾害应急预案处理和应知应会安全常识，尤其是预防瓦斯和一氧化碳的相关知识，防止在发生事故时引起不必要的慌乱。

（2）严格执行《防治煤与瓦斯突出措施》及相关措施，突出孔洞影响区域范围内措施孔打完一个注水一个，注水至临孔出水为止。暂不进行联网抽放以防止突出孔洞内煤体自燃。如果打钻时候出现喷孔、夹钻、响煤炮等突出预兆时要立即停止施工，并在出现突出预兆孔的左右0.5m处各补打1个孔深25m、孔径89mm的措施孔直到突出预兆消失为止。

（3）在工作面10#、20#、30#、40#支架处各打1个孔深25m，孔径89mm的前探孔，执行前探孔时必须要有一名技术人员盯钻并记录孔深每进3m的钻屑量、钻屑颗粒大小、钻孔温度等变化情况并及时填写己15-14120工作面前探孔管理台账。

（4）观测工作面瓦斯，CO浓度及煤体温度的变化，瓦斯浓度不超过0.75%，CO浓度不超过24PPM，煤体温度不超过260C，发现上述指标异常，必须停止施工作业，向上级有关部门汇报，采取措施处理。

（5）出煤生产期间，严格控制煤机牵引速度，（速度不超过2m/min），严格按照规定及时收伸护帮板，追机移架，及时移靠超前架，防止瓦斯超限事故。

2.2 突出孔洞区域顶板维护

（1）加强突出孔洞影响区域顶板支护、压力动态监测，保证两巷动压区高度、有效的通风断面和行人通道。

（2）突出孔洞影响区域工作面顶板有裂隙，局部破碎，加强支架侧护及闭帮的使用防止冒顶伤人。

（3）当突出孔洞区域顶板破碎严重时，用2.2米π型梁配合适合长度的单体柱根据现场情况架走向或倾向棚子，棚距075m，π型梁与支架前梁搭接至少200mm，一梁两柱，柱距600-800mm，煤墙侧紧贴帮打一棵单体柱，梁头紧抵煤墙。π型梁上面加背半圆木，杜绝漏矸空顶。

2.3 上下隅角管理

（1）及时拆卸两巷顶板锚杆、锚索，避免出现大面积悬顶，老塘顶板突然垮落造成瓦斯事故。

（2）上隅角吊挂导风障，导风障入风侧距煤墙0.5m，末端在风巷距上邦0.8m处与切顶线打齐，呈450 夹角，风帐接顶、接底。

（3）上隅角安装一道喷雾，要求能够雾化全断面；安装一道风幕，风量不小于定点，生产期间保持开启，防止上隅角温度过高。

（4）上隅角甲烷传感器吊挂位置，距切顶柱 ≤800mm。传感器显示窗口一律要面向行人，方便检修。

（5）下隅角吊挂挡风障，要求风障长度不小于20m，接顶、接底。风障接头处相互连接好，防止出现缺口导致采空区漏风。

3 技术特点

（1）由于在集团公司和行业内没有现成的经验可以借鉴，所有的资料和方案只有在作业现场进行摸索和总结。

（2）平煤股份八矿己15-14120工作面属于大采高、大倾角、长走向、地质条件较复杂的突出危险工作面，在正常回采时难度就较大，特别是回采突出孔洞影响区域范围期间工作面煤层变软，层理紊乱，瓦斯涌出异常，且有大量CO涌出。突出孔洞影响区域范围内煤层顶板压力增大，部分顶板十分破碎。

（3）技术人员分三班专职关注工作面突出孔洞区域变化情况，建立己15-14120工作面回采突出孔洞区域瓦斯、CO和钻孔温度管理台账，掌握第一手资料。在对前探孔的观测中发现，在进入突出孔洞影响范围区域后单个钻孔的钻屑量明显增多，多次现场取样称量得出回采突出孔洞期间钻孔的钻屑量约为7.4kg/m，约正常回采时的1.36倍。钻屑煤粉中夹杂有煤粒，并且随回采的深度变化煤粒的大小随之变化。

4 结论

己15-14120工作面采用采取瓦斯、CO综合治理、突出孔洞区域顶板维护、上下隅角管理等技术手段安全高效回采突出孔洞区域。对今后回采其它类似的高突危险工作面突出孔洞区域提供了回采依据和参考方向，大大减少了不必要的投入，减少回采费用，提高回采安全系数和效率，为高突危险工作面突出孔洞区域安全高效回采提供了宝贵经验。

参考文献：

[1]汪长明，王振，梁运培，金洪伟.煤与瓦斯突出过程中孔洞的形成机制[J].矿业安全与环保，2015（04）.

作者简介：陈南南（1986-），男，汉族，河南省偃师市首阳山镇人，助理工程师，研究方向：煤矿开采。