顶分层工作面收作期间瓦斯治理及防火新方法研究

赵庆

【摘 要】分层开采的采煤工作面，在收作期间的瓦斯治理和防火工作是非常重要的工作之一，潘二矿作为高瓦斯矿井就显得更加重要，为此我们要采取相应的措施防止瓦斯超限，并防止自然发火，取得较好的效果。本文主要介绍了顶分层工作面收作期间的瓦斯治理和防火新方法，对为类似工作面具有一点的借鉴意义。

【关键词】顶分层；收作；瓦斯治理；防火

概况

潘二煤矿位于淮河北岸潘集区境内，距市行政中心20多公里，水陆交通便利，是淮南矿业（集团）公司在潘谢新区首批建设的三对特大型矿井之一。潘二煤矿在治理瓦斯和工作面防火方面压力一直很大，为此我们总结了相应的技术和经验，取得不错的效果。

1 收作期间瓦斯管理措施

在工作面收作期间我们严格要求按照以下要求加强对瓦斯的管理，首先要求入井人员必须爱护通风设施，一切通风设施，未经许可不得乱动；井下所有主要风门必须安装连锁装置，人员或车辆通过风门时，应随即关好。严禁任何人将两道风门同时打开，严禁用车撞开风门或把车卡在风门框中，造成风流短路；通风部门要加强对井下通风设施的检查、维护和管理，确保井下通风系统的稳定；通风部门要安排有经验、责任心强的专职测气员，检查工作面的瓦斯、CO浓度和温度，测气员必须现场交接班；当工作面风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理；电动机或其开关附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理；工作面内，凡体积大于0.5m3 的空间内积聚瓦斯浓度达到2%时，附近20米内，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。因瓦斯浓度超过规定被切断电源的電气设备，都必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动；工作面回风巷风流中瓦斯浓度达到1.0%时或CO2超过1.5%时，都必须停止工作，切断电源，撤出人员，并采取措施，进行处理；工作面在收作期间加强两落三角的管理，对于移架后没有冒落的空间要及时进行充填。上、下落三角连续充填时，需将底板上的浮煤清理干净，并且要移架一次充填一次，充填时用塑料编织袋装煤矸进行充填，严禁采用杂物充填，编织袋堆放要整齐，且竖逢要错开，密实不漏风。充填物与支架后梁一致，与上、下顺槽外帮成100°钝角，充填的煤矸不予回收利用；工作面收作拆架期间，在下落三角充填墙外挂挡风帘，挡风帘要靠边、靠顶挂设，减少新鲜风向采空区泄漏。在上隅角附近设置导风风障，引导风流经过上隅角，以防止上隅角处瓦斯积聚和超限。上、下落三角的风障由小班测气员负责，施工队协助并负责保护；工作面收作期间，上、下端头要通畅，回收的材料要及时运走并清理干净，以确保有足够的

2 防火新方法研究

2.1 自然发火因素分析

首先由于采煤工作面顶分层回采完毕后，收作线附近冒落不实，必然存在漏风供氧条件，若收作线附近存在大量的遗煤，则加大了该处煤炭自然发火的可能性。

其实是采煤工作面顶分层回采完毕后，在其上、下顺槽皆采取封闭措施，施工封闭墙，但俗话说的好：“没有不透风的墙”，并且此处上、下顺槽并不充填，倘若自然垮落也未必垮落压实，因此，此处上、下顺槽也形成了漏风通道，致使采空区存在自然发火的可能。

最后采煤工作面分层开采，若施工底分层工作面上、下顺槽时，其与顶分层工作面相比采用内错式巷道布置（具体见图1），并且沿顶分层工作面底板铺设的金属网为顶进行掘进时，必然通过裂隙对顶分层工作面采空区漏风，尤其是在顶分层工作面收作线位置，因此使顶分层收作线位置存在自然发火可能。

2.2 施工目的

如上所述的采煤工作面分层开采顶分层回采后自然发火因素分析，我们可以深刻的认识到，顶分层工作面回采完毕后，工作面采空区存在煤炭自然发火的可能性比较大，因此，我们采用收作工作面充填措施进行封堵注实收作处工作面巷道。达到切断漏风通道，充填裂隙，隔绝氧气的效果，降低采空区煤炭自然发火的可能性，为底区工作面上、下顺槽掘进乃至回采创造有利的防火条件。

2.3 收作处工作面充填注实方法

2.3.1 收作工作面全部支架拆除后，从上风巷向工作面错茬预埋2路2寸注浆管路，每一路注浆管路前端都使用花管（具体见图2）。

2.3.2 注浆管路预埋好后，在工作面下口砌筑编织袋封闭墙（保持工作面供风，编织袋封闭墙留调节窗），在安全的前提下从收作工作面下口至上口拆除木垛用木点柱替换进行支护。然后在工作面上口砌筑编织袋封闭墙。砌墙前，在上风巷进风巷道内及下顺槽进风巷道内各安设一组2×30KW局扇（一主一备），风筒接至封闭墙处。待封闭墙砌好后两路局扇开启供风。

2.3.3 预埋的注浆管引至下顺槽永久封闭墙外，并在墙外安装控制闸阀进行注浆。然后从预埋的注浆管引至上顺槽永久封闭墙外，并在墙外安装控制闸阀进行注浆。

2.3.4 充填前期通过预埋的注浆管路压注粉煤灰充填工作面。待工作面充填一定的粉煤灰后，再向工作面压注水泥砂浆。通过上述总注粉煤灰上顺槽注吨，下顺槽注粉煤灰498吨

2.3.5 通过预埋的注浆管路压注水泥砂浆直至压注不进去为止，此时工作面已完全充填。

3 总结

采煤工作面分层开采瓦斯治理和防火一直是一大难题，尤其是顶分层工作面收作处的防火施工方法。采用工作面预埋管路充填工作面灌注粉煤灰及水泥砂浆的方法达到了切断漏风通道，充填裂隙，隔绝氧气的作用，使采空区及收作处的遗煤氧化困难，进而有效降低采空区煤炭自然发火的可能性，为底区工作面上、下顺槽掘进乃至回采奠定良好的基础。另外，充填工作面使用充填材料量巨大，本方法采用粉煤灰有效的降低了材料成本，在发挥良好防火作用的同时为矿井节资降耗工作增添了色彩。

（作者单位：淮南矿业集团潘二煤矿）