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[摘 要]本文论述了两个滑放顶煤工作面上、下段同向开采,采用小煤柱,上下段系统联通给采空区防火带来巨大压力,并且上、下段工作面同向开采同时持续抽采治理瓦斯与采空区防火的矛盾关系,如何正确处理好因系统联通及抽采与防火的关系是保证上下段工作面同向开采是否成功的重中之重。下面以新陆煤矿四水平一分段南11层里部区与三水平六分段南11层里部区工作面同向开采为例做以下论述
[关键词]调压 仰斜孔 高位孔 验证孔 负压 压差 同采联通
中图分类号:TH217 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
一、概况
新陆煤矿为高沼气矿井,2012年瓦斯鉴定:绝对瓦斯涌出量18.5m3/min,相对瓦斯涌出量10.7m3/T.新陆煤矿主采煤层11井层,属易自燃煤层,自燃发火期3-6个月,最短发火时间23天,两个采煤工作面煤柱3~5米,走向距离252米。
1、-650南11层里部区工作面概况
该区位于四水平一分段南11层里部区,开采本区回风道标高-580~-600.1,本区机道标高-624.6~-633.4米,左部工作面切眼。右部为设计停采线,该区总设计走向266米(平均)、倾斜93米(平均)、倾角24°左右、煤厚平均7米,地质构造复杂、煤层赋存较稳定、煤层层理和节理发育,计划储量21.8万吨。该区11号煤层为自燃发火煤层,采煤方法为一次采全厚走向长壁后退式采煤法。采用自然垮落法处理采空区。
2、-600南11层里部区工作面概况
该区位于三水平六分段南11层里部区,开采本区回风道标高-543.4~-546.8,本区机道标高-575.6~-598.7米,左部工作面切眼。右部为设计停采线,该区总设计走向372米(平均)、倾斜96米(平均)、倾角24°左右、煤厚平均7.9米,地质构造复杂、煤层赋存较稳定、煤层层理和节理发育,计划储量35.5万吨。该区11号煤层为自燃发火煤层,采煤方法为一次采全厚走向长壁后退式采煤法。采用自然垮落法处理采空区。
二、调整系统,控制采空区负压
1、调整通风系统,减少采空区漏风。
加强通风设施的管理,主要地点风门由专人看管。在大系统降低矿井通风阻力,减少采空区漏风,降低向采空区供氧量。两个采煤工作面配风控制在420~460立方米/分钟之间,确保上下两道巷道断面减少通风阻力。根据采后消火孔压差调整通风、抽采系统,将压差控制在5mm水柱以下。
2、调整抽采系统,减少采空区负压
调整采空区抽放负压,利用高位钻场进行抽采,高位钻孔上、下两排布置分别用两趟管路对接在负压册均设置调节阀门,高位钻场做到一抽一备,根据现场实际情况及时调整抽采,在上隅角瓦斯不超0.5%的情况下,抽放负压控制在0.03-0.04兆帕,抽采系统内有一氧化碳时及时关闭,防止隐患升级。
3、采后设置压差计
1)压差计设置目的
监测漏风通道,控制漏风。在-540、-600灌浆道分别设置两处压差计,连接本段消火孔及上段验证孔,消火检查员每天对压差进行观测,建立压差档案,绘制压力观测曲线,及时采取措施进行采空区调压。
2)压差计设置地点
(1)-540南11层里部区灌浆道、-600南11层里部区灌浆道设置压差计。-540南11层里部区灌浆道选取本段消火18#孔与-490南11層里部区旧区采空区验證1#孔相连接,引致-540南11层里部区灌浆道全风压处;
(2)-600南11层里部区灌浆道设置压差计,选取本段消火1#孔与-540南11层里部区采空区验证1#孔相连接,引致-600南11层里部区灌浆道全风压处;
3)压差计设置要求
消火检查员每天对压差计进行测量,建立档案。瓦检员设置瓦斯检查点,每班对压差计进行测量、汇报。
三、采煤工作面防火
1、掘进期间防火
掘进工作面掘进期间间隔5米逆风流方向布置2个注水孔,注水孔与顶板成45度夹角,孔深至顶板,班班进行高压注水。掘进施工期间采区备足一寸管,掘进工作面一旦发现抽冒及时刹顶、刹靠并堵漏,先插管、后喷碹、然后注粉煤灰。掘进工作面喷碹初喷滞后工作5米,复喷滞后工作面30米,喷碹厚度不得小于100mm。
2、采煤期间防火
1)加强观测
每班瓦检员对工作面回采过的入、回风及上隅角检测。每天设专职消火检查员随时检查回风道风流、工作面软帮,上隅角30米区域的CO、CH4、CO2等有害气体变化情况,利用人工球胆每周一、三、五对采空区进行取样化验分析的形式对采空区进行监控确定三带位置关系,指导采煤工作面有效灌浆。在工作面上隅角、距全风压口15米处安设CO、温度传感器对采煤工作面进行监测,并做详细纪录。由消火检查员负责每天对上段验证孔及本段消火孔压差进行观测并做好记录。
2)预防性灌浆
采煤工作面开采前在在回风石门及运输石门施工防火门套。在灌浆道向风道每隔7米布置一个消火孔,向上段每隔30米布置一个消火验证孔,用做检验及对上段灌浆。采后灌浆一般在距工作面采过20米后开始实施对采空区灌浆,每隔一天进行预防性灌浆,每孔灌浆量不得少于200立方米。
3)高压注水及堵漏
在工作面下隅角每隔10米处码煤袋子坝,以防工作面漏浆及向采空区漏风。工作面每天向软帮注阻化剂12袋。由采区负责在工作面每10米布置一个高压注水孔,班班派专人注水,实行现场交接班。
3、系统封闭
采过石门及时施工夹馅闭,并对采过巷道进行填货、撒卤粉工作。工作面开采结束时及时进行永久性封闭。
四、结论
目前,小煤柱、自燃发火煤层滑放工作面,上下段同向开采,工作面在防火难度较大的情况下,通过综合防灭火措施,两个采煤工作面已安全开采120米,均无发火隐患,安全采出原煤24万吨。保证两个工作面安全开采,无发火隐患的关键在于以下几点。
1、两个滑放顶煤工作面、小煤柱、上、下段同向开采防火的关键在于加强观测及时提供有效数据,调整系统。
2、调节、控制系统压力,保证上、下两段的压差稳定。
3、做好预防性灌浆、做好高压注水、注阻化剂,施工有效的消火孔。
4、根据现场实际情况,调节抽采系统,使采空区负压保持相对稳定。
作者简介
张汉桥(1983—),男,2008毕业于黑龙江科技学院,本科文化,工程师,现任鹤岗矿业集团公司新陆煤矿通风副总工程师。
[关键词]调压 仰斜孔 高位孔 验证孔 负压 压差 同采联通
中图分类号:TH217 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
一、概况
新陆煤矿为高沼气矿井,2012年瓦斯鉴定:绝对瓦斯涌出量18.5m3/min,相对瓦斯涌出量10.7m3/T.新陆煤矿主采煤层11井层,属易自燃煤层,自燃发火期3-6个月,最短发火时间23天,两个采煤工作面煤柱3~5米,走向距离252米。
1、-650南11层里部区工作面概况
该区位于四水平一分段南11层里部区,开采本区回风道标高-580~-600.1,本区机道标高-624.6~-633.4米,左部工作面切眼。右部为设计停采线,该区总设计走向266米(平均)、倾斜93米(平均)、倾角24°左右、煤厚平均7米,地质构造复杂、煤层赋存较稳定、煤层层理和节理发育,计划储量21.8万吨。该区11号煤层为自燃发火煤层,采煤方法为一次采全厚走向长壁后退式采煤法。采用自然垮落法处理采空区。
2、-600南11层里部区工作面概况
该区位于三水平六分段南11层里部区,开采本区回风道标高-543.4~-546.8,本区机道标高-575.6~-598.7米,左部工作面切眼。右部为设计停采线,该区总设计走向372米(平均)、倾斜96米(平均)、倾角24°左右、煤厚平均7.9米,地质构造复杂、煤层赋存较稳定、煤层层理和节理发育,计划储量35.5万吨。该区11号煤层为自燃发火煤层,采煤方法为一次采全厚走向长壁后退式采煤法。采用自然垮落法处理采空区。
二、调整系统,控制采空区负压
1、调整通风系统,减少采空区漏风。
加强通风设施的管理,主要地点风门由专人看管。在大系统降低矿井通风阻力,减少采空区漏风,降低向采空区供氧量。两个采煤工作面配风控制在420~460立方米/分钟之间,确保上下两道巷道断面减少通风阻力。根据采后消火孔压差调整通风、抽采系统,将压差控制在5mm水柱以下。
2、调整抽采系统,减少采空区负压
调整采空区抽放负压,利用高位钻场进行抽采,高位钻孔上、下两排布置分别用两趟管路对接在负压册均设置调节阀门,高位钻场做到一抽一备,根据现场实际情况及时调整抽采,在上隅角瓦斯不超0.5%的情况下,抽放负压控制在0.03-0.04兆帕,抽采系统内有一氧化碳时及时关闭,防止隐患升级。
3、采后设置压差计
1)压差计设置目的
监测漏风通道,控制漏风。在-540、-600灌浆道分别设置两处压差计,连接本段消火孔及上段验证孔,消火检查员每天对压差进行观测,建立压差档案,绘制压力观测曲线,及时采取措施进行采空区调压。
2)压差计设置地点
(1)-540南11层里部区灌浆道、-600南11层里部区灌浆道设置压差计。-540南11层里部区灌浆道选取本段消火18#孔与-490南11層里部区旧区采空区验證1#孔相连接,引致-540南11层里部区灌浆道全风压处;
(2)-600南11层里部区灌浆道设置压差计,选取本段消火1#孔与-540南11层里部区采空区验证1#孔相连接,引致-600南11层里部区灌浆道全风压处;
3)压差计设置要求
消火检查员每天对压差计进行测量,建立档案。瓦检员设置瓦斯检查点,每班对压差计进行测量、汇报。
三、采煤工作面防火
1、掘进期间防火
掘进工作面掘进期间间隔5米逆风流方向布置2个注水孔,注水孔与顶板成45度夹角,孔深至顶板,班班进行高压注水。掘进施工期间采区备足一寸管,掘进工作面一旦发现抽冒及时刹顶、刹靠并堵漏,先插管、后喷碹、然后注粉煤灰。掘进工作面喷碹初喷滞后工作5米,复喷滞后工作面30米,喷碹厚度不得小于100mm。
2、采煤期间防火
1)加强观测
每班瓦检员对工作面回采过的入、回风及上隅角检测。每天设专职消火检查员随时检查回风道风流、工作面软帮,上隅角30米区域的CO、CH4、CO2等有害气体变化情况,利用人工球胆每周一、三、五对采空区进行取样化验分析的形式对采空区进行监控确定三带位置关系,指导采煤工作面有效灌浆。在工作面上隅角、距全风压口15米处安设CO、温度传感器对采煤工作面进行监测,并做详细纪录。由消火检查员负责每天对上段验证孔及本段消火孔压差进行观测并做好记录。
2)预防性灌浆
采煤工作面开采前在在回风石门及运输石门施工防火门套。在灌浆道向风道每隔7米布置一个消火孔,向上段每隔30米布置一个消火验证孔,用做检验及对上段灌浆。采后灌浆一般在距工作面采过20米后开始实施对采空区灌浆,每隔一天进行预防性灌浆,每孔灌浆量不得少于200立方米。
3)高压注水及堵漏
在工作面下隅角每隔10米处码煤袋子坝,以防工作面漏浆及向采空区漏风。工作面每天向软帮注阻化剂12袋。由采区负责在工作面每10米布置一个高压注水孔,班班派专人注水,实行现场交接班。
3、系统封闭
采过石门及时施工夹馅闭,并对采过巷道进行填货、撒卤粉工作。工作面开采结束时及时进行永久性封闭。
四、结论
目前,小煤柱、自燃发火煤层滑放工作面,上下段同向开采,工作面在防火难度较大的情况下,通过综合防灭火措施,两个采煤工作面已安全开采120米,均无发火隐患,安全采出原煤24万吨。保证两个工作面安全开采,无发火隐患的关键在于以下几点。
1、两个滑放顶煤工作面、小煤柱、上、下段同向开采防火的关键在于加强观测及时提供有效数据,调整系统。
2、调节、控制系统压力,保证上、下两段的压差稳定。
3、做好预防性灌浆、做好高压注水、注阻化剂,施工有效的消火孔。
4、根据现场实际情况,调节抽采系统,使采空区负压保持相对稳定。
作者简介
张汉桥(1983—),男,2008毕业于黑龙江科技学院,本科文化,工程师,现任鹤岗矿业集团公司新陆煤矿通风副总工程师。