大柳塔井综采工作面灾害预防措施

2022-11-25麻连强

煤矿现代化 2022年6期

麻连强

（国家能源集团神东煤炭公司大柳塔煤矿，陕西榆林 719000）

0 引言

大柳塔煤矿大柳塔井52506综采工作面位于52煤五盘区大巷东侧、井田边界西侧，地表有贾家畔二、三组民房（已搬迁），回采可导致以上建筑物塌陷破坏，村村通公路进行封路。工作面煤层厚度平均7.3 m，工作面长3 871.8 m，煤层倾角1°～3°，埋深88.63～189.37 m。根据煤层稳定性评价指标，该工作面煤层属于稳定性煤层。工作面煤层自切眼至回撤通道为宽缓坡状构造，总体为回撤通道低、切眼高，煤层底板标高为991.27～1 037.73 m。

52506 综采工作面采用走向长壁法，采煤工艺采用综合机械化采煤。采空区顶板处理方式为全部垮落法。在开采过程中存在水灾、火灾、有害气体、顶板等安全隐患，针对52506工作面实际情况，提出各项灾害预防措施，预防灾害发生，保障了工人的生命安全和矿井高效生产。

1 顶板灾害防治

1.1 工作面顶板灾害辨识

工作面初采期间，水预裂效果不好，老顶悬顶面积大。地表沟谷落差大，回采后地表塌陷，对工作面形成冲击地压，导致顶板冒落。顶底板情况见表1，发生顶板冒落前顶板情况如图1所示。

1.2 工作面顶板灾害防治措施

1）严格按照顶板相关规定和标准进行作业，执行相关的检查制度；根据开采的一系列规定，为了保证巷道的安全畅通，使用工作面超前支护和巷道端头支护；对矿山压力时刻进行监测，各班支架工在工作面初采和末采期间必须认真填写矿压观测记录。根据矿压监测结果对工作面及巷道矿压进行分析，提前预报，便于及时采取措施[1]。

表1 52506综采工作面煤层顶底板情况表

图1 工作面顶板漏冒前顶板结构示意图

2）根据工作面顶板条件采用不同安全技术措施。①液压支架应保持良好状态，能及时提供支护阻力，满足工作面支护需求。连接管路、泵站等保持完整良好；②采煤机司机应保证支架接顶效果良好，使得支架能够更好作用于顶板，工作面停止生产或煤机割煤后要及时将液压支架的护帮板打开，以防煤矸掉落伤及作业人员。如工作面压力大，支架发生漏矸，煤壁片帮等必须拉超前架，并打出伸缩梁；③采煤机割煤后，支架工要及时向前移动支架、升架，提供支护阻力；④在顶板破碎的情况下，可通过带压擦顶方式移动支架，避免顶板冒落[2]；⑤操作液压支架时，严格执行“拉架不行人、行人不拉架”的制度，被拉支架前不得站人。避免支架之间错位、咬合。

3）初次来压期间，要加强工作面及巷道的支护，支护强度不宜过大也不宜过小，要根据工作面实际情况；工作面来压时根据相关操作规范，液压支架梁端距不得超过720 mm。当端面距大于720 mm时，必须采取打伸缩梁或拉超前架来缩小梁端距；工作面矿山压力显现强烈时，应缩小端面距，加强现场顶板维护；应有专人负责，并且对各作业地点巡回检查，必须对两顺槽的巷道及联巷顶、帮进行认真检查，消除存在的安全隐患、对违规作业人员进行处罚，进行作业培训与学习，严格按照操作规范进行施工，提高人员安全意识。

1.3 顶板灾害避灾路线

当工作面发生顶板事故时，人员可以从运顺、回顺两顺槽就近撤离，如果顶板事故堵塞风路时从进风巷撤离，由于运顺整体比回顺高，撤离尽量从52506运顺侧撤离，特殊情况根据现场决定。

避灾路线为：52506综采面→52506回顺→风门→52煤辅运大巷延伸段→52煤辅运大巷→底弯道→暗斜井→2号副平硐→地面。

2 火灾防治措施

针对52506存在火灾隐患，提出火灾防治措施，主要措施方面如图2所示。

图2 火灾防治流程图

2.1 外因火灾防治措施

1）经常检查巷道和工作面内用电设备，及时更换与维修，防止设备短路、过载引发火灾；工作面各配电点附近严禁堆放易燃物；工作面发生火灾时，要立即切断电源，并且要使用不导电的灭火器材。工作面配备灭火器情况见表2。

表2 工作面灭火器材配备表

2）每天派专人检查巷道内皮带的运行情况，对皮带进行检查与维修，及时更换零件。要保证皮带底部整洁，防止煤体堵塞皮带的运行和皮带与煤摩擦起火；皮带要安装防滑装置，保证胶带机运行可靠。及时清理皮带机尾周围撒煤或堆煤[3]；各设备必须配备相关灭火器材，保证灭火器的安全、有效。

3）井下工作人员应佩戴自救装置，并且定期要对自救器进行检查，避免自救器失效；严禁携带烟草、点火物品入井；井下使用的易燃类物品，如纸制品、油类等应该放置在密封的地方；对井下工作人员进行火灾培训，提高防火意识，熟悉矿井灭火器的使用方法和放置地点，发生火情时，能及时找到灭火器材。矿井要经常检查灭火器材，维护消防系统，更换过期的灭火器材。

2.2 内因火灾防治措施

1）“防自燃”主要措施是：最大限度地减少采空区遗煤，巷道浮煤清理彻底；快速推进，及时封闭并保证质量，加强井上下封堵，对采空区监控，有隐患及时采取有效措施[4]。正常回采期间沿顶沿底推进，保证采高4.3 m

2）每班班长对密闭进行2次检查，发现有破损的及时汇报跟班队长联系通风一队进行修复补打密闭；及时对采空区进行注浆、注氮，防止采空区自燃。工作面回采进行永久性密闭。采空区发火监测点如图3所示；在工作面安装挡风帘和导风帘，必要时可以超前拉出机尾端头支架；加强对回风顺槽与工作面上隅角的监测，防止瓦斯积聚；工作面回采时一般要全部割掉顶煤。采空区内不能留有浮煤，从根本上杜绝巷道内可燃物。

图3 52506综采工作面采空区发火监测点

2.3 火灾避灾路线

52506 运输顺槽、52507运输顺槽为进风的巷道。当工作面或巷道发生火灾、煤尘爆炸等事故时，工作人员应立即就近寻找自救点，佩戴自救装置，根据火灾发生情况，选择就近安全点等待救援或者逆风避灾、有序撤离。避灾路线为：

上风侧及可穿过火区的下风侧人员：52506综采面→52506运顺/52507运顺→52煤辅运大巷延伸巷→52煤辅运大巷→底弯道→暗斜井→2号副平硐→地面。

下风侧不可穿过火区的人员：52506综采面→52506回顺→风门→52煤辅运大巷延伸巷→52煤辅运大巷→底弯道→暗斜井→2号副平硐→地面。

3 水灾防治措施

3.1 工作面水灾辨识

根据分析，52506工作面容易发生涌水灾害，水的来源有地面降水、采空区积水、裂隙水等。地表水主要为运顺距离切眼1 700～1 820 m处露天采坑积水；裂隙水是工作面涌水的主要水源，工作面上覆岩层水渗透系数较大，在切眼区域靠近勃牛川存在局部区域砂岩层厚度大、裂隙发育，有一定富水性的可能；在52506切眼掘进过程当中断层附近有一定的淋水，在回采过程当中可能存在断层面附近有一定得富水性；临近采空区积水为工作面南侧的52505综采面已回采完毕，采空区低洼点处有一定量的积水。

3.2 工作面水灾防治

1）排水按照机电组提供的52506工作面供排水设计进行，对积水及时进行抽排。要经常检查输水管路和消防系统，及时进行维护，确保排水系统畅通无阻[5]；检查巷道积水和顶板淋水，分析水灾原因，及时汇报并采取措施。及时配备多套排水设备，避免地表雨水量大时矿井发生涌水。

2）工作面电源线要保持整齐，吊挂到墙壁上，避免发生水灾时影响排水；应该有专人负责工作面管路系统检查与维护，电源线的安全使用，有情况及时汇报。

3）当地表雨季来临时，要及时对地表进行清理和堵水，防止影响井下生产，发生矿井涌水事故；针对本矿井地表情况，需要对地表塌陷的地方进行充填，防止雨水积聚，渗漏到井下。可以在地表开挖沟渠，将水引至其他地方。

4）检查工作面煤壁是否有突水预兆，当有雾气、挂汗、空气变冷、有臭味等现象发生或者顶板淋水、渗水速率突然增大，应该立即停止作业，通过播报系统发出警报，向地面监测中心进行汇报，及时采取防治措施或者进行人员撤离[6]。

4 有害气体防治措施

4.1 工作面有害气体辨识

由于52506面回采过程中导致上覆顶板垮落，采空区的有毒有害气体进入回采面导致人员中毒、窒息；临近52505采空区的有毒有害气体从联巷密闭内渗透出来，容易导致人员缺氧、中毒、窒息。

4.2 工作面有害气体防治措施

1）要保障顺槽和工作面的通风，维护好巷道和工作面，保证源源不断提供给工作面风量，风流通畅、控制风速稳定，满足工作面风量需求，冲淡工作面瓦斯浓度。

2）工作面上隅角瓦斯检查牌板吊挂在最后150号支架上，回风顺槽瓦斯牌板距工作面不超过20 m，瓦斯检查员要监测工作面与回风顺槽上隅角瓦斯浓度，在瓦斯监测地点设立显示牌，每班检查2次。瓦检员必须现场认真填写瓦斯检查记录，无空检、漏检和假检等现象,对违反操作的人员进行处罚与培训。

3）回采工作面有害气体超过一定浓度时，必须立即停止作业，切断电源，组织人员撤离，向地面监测中心汇报，及时采取防治措施，避免更大危害的发生。

4）瓦检员要检查工作面各种危害气体，每班必须检查2次。工作面即使是当班没有生产无人作业时，也要检查危害气体的浓度；若发现瓦斯、CO、CO2浓度超限或有异常变化时，要及时向调度指挥中心汇报；班长、跟班队长必须携带便携式CH4、CO、O2检测仪对工作面、上隅角、进回风顺槽瓦斯进行检查；瓦斯检查要认真执行，并填写记录表、显示牌，存在隐患时立即汇报；④工作面内的浮煤必须清理干净，尤其是皮带下残煤，不允许私自拆卸皮带运输机的挡煤板。

5）针对52506工作面地表存在塌陷情况，须对地表进行充填，防止采空区漏风，使采空区隔绝氧气。当发生两端头联巷内密闭破损时及时联系通风办安排落实补打联巷密闭。

6）为防止临近采空区有毒有害气体造成人身伤害，52506回顺工作面推进方向200 m范围内的所有联巷必须设置栅栏，栅栏内禁止任何人员进入，联巷内不得存放物品，进入回风顺槽工作人员必须佩带有害气体检测仪器，当发现气体不正常时及时汇报处理[7]。