童格軍

(淮滬煤電有限公司丁集煤礦 安徽 鳳臺(tái) 232100)

丁集礦1222(1)工作面上下端頭充氣氣垛隔絕采空區(qū)工程實(shí)踐

童格軍

(淮滬煤電有限公司丁集煤礦 安徽 鳳臺(tái) 232100)

為防止新鮮風(fēng)流通過(guò)下隅角進(jìn)入采空區(qū)和瓦斯在上隅角集聚，對(duì)工作面流場(chǎng)進(jìn)行理論分析驗(yàn)證在上下端頭采用充氣氣垛進(jìn)行封閉的可行性，詳細(xì)論述了丁集礦1222(1)工作面實(shí)施過(guò)程，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果表明，利用充氣氣垛對(duì)上下端頭封閉能夠有效控制新鮮風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)和控制上隅角瓦斯?jié)舛鹊葐?wèn)題。

采空區(qū)；瓦斯；上隅角；充氣氣垛

煤炭開(kāi)采中面臨著新鮮風(fēng)流經(jīng)過(guò)下端頭進(jìn)入采空區(qū)，造成新鮮風(fēng)流的損失，同時(shí)，進(jìn)入采空區(qū)的新鮮風(fēng)流為采空區(qū)遺煤提供氧氣，易造成自燃，威脅安全生產(chǎn)。新鮮風(fēng)流與采空區(qū)瓦斯混合后經(jīng)上隅角進(jìn)入回風(fēng)巷道，容易造成瓦斯積聚。在生產(chǎn)實(shí)踐中，沿空留巷(“Y”型通風(fēng))為解決上隅角瓦斯集聚提供了一種有效方法，但是沿空留巷技術(shù)存在巷道變形量大，難以維護(hù)等問(wèn)題，尤其是進(jìn)入深部開(kāi)采以來(lái)，在高地應(yīng)力作用下，沿空留巷支護(hù)難度急劇增加。其他關(guān)于上隅角瓦斯集聚的研究較少，另外，下隅角新鮮風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)的問(wèn)題也未能很好解決。

本文通過(guò)對(duì)采空區(qū)流場(chǎng)進(jìn)行理論分析，說(shuō)明了在上下端頭利用充氣氣垛進(jìn)行封閉對(duì)于防止新鮮風(fēng)流采空區(qū)和解決上隅角瓦斯集聚具有重要意義，以淮南礦區(qū)丁集礦1222(1)工作面工程實(shí)踐為背景，詳細(xì)說(shuō)明了在上下隅角利用充氣氣垛進(jìn)行封閉的技術(shù)措施，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行觀測(cè)，驗(yàn)證了這種處理方法對(duì)于解決上隅角瓦斯集聚和下隅角新鮮風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)有重要意義。

一、理論分析

傳統(tǒng)的“U”型通風(fēng)通過(guò)運(yùn)輸順槽進(jìn)風(fēng)，軌道順槽回風(fēng)，下端頭如果沒(méi)有進(jìn)行封閉，則新鮮風(fēng)流就會(huì)進(jìn)入采空區(qū)，通過(guò)下圖的流場(chǎng)可以看出，風(fēng)流最終會(huì)在上隅角位置進(jìn)入回風(fēng)順槽，容易造成上隅角瓦斯超限，發(fā)生瓦斯事故。

圖1 采空區(qū)流場(chǎng)圖

如果在上下端頭進(jìn)行封閉(圖2)，新鮮風(fēng)流不會(huì)進(jìn)入采空區(qū)，采空區(qū)瓦斯不會(huì)隨著風(fēng)流向上隅角涌入，同時(shí)，由于上隅角充氣氣垛的封閉作用，采空區(qū)瓦斯難以進(jìn)入軌道順槽，確保了回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛取?/p>

圖2 充氣氣垛示意圖

二、施工方法

在淮南礦業(yè)集團(tuán)丁集煤礦1222(1)工作面利用充氣氣垛對(duì)工作面上下端頭進(jìn)行封閉。所用充氣氣垛為礦用柔性塑料涂覆布充氣氣垛，型號(hào)為QDSSC1800×800×800，其尺寸和安放情況如下圖所示。

圖3 充氣氣垛示意圖

下面是現(xiàn)場(chǎng)的施工方法：

1、根據(jù)上下隅角斷面不同，采用不同型號(hào)的氣垛對(duì)上下端頭進(jìn)行充填。

2、氣垛在無(wú)氣狀態(tài)下，進(jìn)入工作面，在工作面接壓風(fēng)管將管頭和氣垛的進(jìn)氣閥口相聯(lián)、固定牢固，氣垛充氣至全部容積的80%后，先關(guān)閉壓風(fēng)，再關(guān)閉轉(zhuǎn)閥后即可正常工作。嚴(yán)禁氣垛過(guò)沖。

3、氣垛充氣時(shí)，慢慢打開(kāi)氣源開(kāi)關(guān)，充氣速度不能過(guò)快，仔細(xì)觀察氣垛狀況，以防充氣袋過(guò)沖炸開(kāi)。

4、氣垛充氣后，若不能與幫頂接嚴(yán)實(shí)，出現(xiàn)封閉不嚴(yán)、漏氣的地方，使用雙抗編織袋裝煤或矸石封堵嚴(yán)實(shí)。若充填氣垛無(wú)法正常充填時(shí)，必須恢復(fù)使用編織袋裝煤矸進(jìn)行充填嚴(yán)實(shí)。

5、生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度，必須及時(shí)挪移充氣氣垛，重新充填。

6、工作面上下隅角每次充填前，先將氣垛頂部編織袋去除，將氣垛從上至下逐一適量放氣減壓、減少氣垛高度后，再挪移切頂柱，切頂柱挪移架設(shè)好后，挪移氣垛，將氣垛成品按體積大小從下向上壘放(雙膽壘在下部)、并重新充氣(補(bǔ)充氣)、封堵、懸掛風(fēng)障。

在軌道順槽進(jìn)行瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)，在工作面整個(gè)回采過(guò)程，未發(fā)生一起瓦斯?jié)舛瘸奘录咚節(jié)舛鹊玫搅撕芎每刂啤?/p>

三、結(jié)論

本文基于采空區(qū)瓦斯場(chǎng)運(yùn)動(dòng)特征，分析了在工作面上下端頭使用充氣氣垛進(jìn)行采空區(qū)封閉的可行性，并詳細(xì)介紹了淮南礦區(qū)丁集煤礦1222(1)工作面的工程實(shí)踐，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐效果較好，滿足了安全生產(chǎn)需要。

[1]華心祝. 我國(guó)沿空留巷支護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及改進(jìn)建議[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù),2006,12:78-81.

[2]林東才,魏夕合,許春兆,等.深井膨脹型軟巖底板沿空留巷底鼓類型及變形機(jī)理研究[J]. 礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā),2013,01:23-26+87.

童格軍(1990-)，男，漢，安徽鳳臺(tái)人，助理工程師，本科學(xué)歷，淮滬煤電丁集煤礦，主要從事巷道支護(hù)方面的研究。