综采工作面过小窑空巷区的通风管理.pdf

第6期 山 西 焦 煤 科 技 No. 6 2007年6月 Shanxi Coking Coal Science 小窑空巷区;通风管理;贯通措施;瓦斯处理 西曲井田位于山西省太原市,距古交市北约0. 5 km,井田南北长6. 5 km,东西宽6 km,面积39. 5 km 2。矿井始建于 1978年8月1日,于1984年12月 1日建成投产。矿井设计能力为300万t/a,经过近 几年对生产环节的改造,生产能力达到340万t/a,矿 井采用平硐、 斜井综合开拓方式。目前开采2. 3 、 4 、 8 、 9 煤层 ,包括北一、 北二、 南一、 南二、 北五5个 生产采区。采煤方法为倾斜长壁式,采煤机械化程度 为100 ,是一座现代化的大型企业。矿井采用多风 井分区通风,通风方式为抽出式,矿井瓦斯相对涌出 量为2. 06 m 3 /t,绝对瓦斯涌出量为9. 13 m 3 /min,属 低瓦斯矿井,北五盘区位于矿区北部,红崖子断层以 北,面积2. 24 m 2 ,地质储量1 148. 2万t,可采储量 918. 56万t,但周边小窑越界开采,与现在的多数工 作面采通,造成资源的减少,特别是造成回采期间的 许多困难,下面就其综采工作面通过小窑空巷区的通 风管理进行论述。 1 22504工作面概况 22504工作面走向长度840 m,倾斜长度140 m, 采用U型通风方式,风量配备为600 m 3 /min,小窑破 图1 22504工作面布置示意图 坏区在工作面中部长300 m,小煤窑空巷区共21条, 总长度820 m,与工作面煤壁近似平行的有5条,其 余巷道与工作面斜交或近似垂直,空巷高度在3. 0～ 4. 0 m之间,宽度2. 6～3. 6 m,见图1。 2 顶板管理 22504工作面过空巷开采的核心技术问题在于 顶板管理与控制,而工作面顶板空顶范围较大,快速 推进以及煤壁片帮对于过空巷非常关键。巷道原采 用锚杆支护,锚杆间距0. 9 m, 3根/m,锚杆长度为 1. 8 m,直径18 mm,材质为螺纹钢。为了有效控制巷 道在强烈采动力下的变形破坏,使巷道的变形量控制 在允许范围内,巷道在原始支护下必须进行加固,采 用木棚锚索的支护形式进行加固,其中棚距1 m; 锚索长6. 5 m,每排两根,排距1 m。要求梁头窝采用 打眼放炮,使棚梁靠工作面一头伸进煤壁0. 5 m,既保 证了加固支撑效果,又利于回采时支架与空巷的衔接。 同时,对空巷中木棚下方打设了双排单体液压支柱,以 提高顶板的支撑能力,并对工作面周期来压情况进行 分析,针对回采期间支承压力的最大值在煤壁前方3 ～15 m的情况,在空巷内靠近工作面的一帮注马丽 散,孔眼间距4 m,孔深6 m,呈三花布置。根据不同的 施工条件,可采取不同方式通过空巷。在综采开采和 复杂地质条件下,一般不宜采取“ 全长正过 ” 方式,必须 对工作面提前予以调整。因为若工作面全长与空巷采 通,其不良后果将是全局性的,一旦发生冒顶现象,冒 顶造成的影响使推进速度减慢,进而使冒顶范围迅速 ①作者简介张崇智 男 1969年出生 1997年毕业于山西矿业学院 工程师 古交 030200 扩展后,可能波及整个工作面,造成工作面全长范围内 的顶板急剧下沉,顶板状况恶化。为便于控制顶板,必 须设法减少空巷在工作面每次推进空间内所占面积, 做到分段、 分时治理,合理有序通过。因此,工作面在 接近空巷之前,必须预先将工作面最大限度地调整为 伪斜,使工作面逐段通过空巷。工作面在采至空巷之 前20 m,将工作面伪斜角度调整为5 左右,即运料顺 槽超前运煤顺槽侧9 m。在工作面过空巷时,运输机 尾段先割透以后,则逐步调整机头进行调正,并恢复刮 板输送机原作业方式。为防止倒架事故发生,在适度 降低采高、 调整工作面坡度的同时,进行拉架作业,采 用单体液压支柱在其下滑侧进行支撑,提供一定的侧 向支撑力。在过空巷时,严格执行“ 带压擦顶拉架 ” 和 “ 超前移架、 煤帮超前维护技术 ”,杜绝一切操作不慎造 成的片帮。一旦有片帮,立即进行维护,防止冒顶范围 的扩大。在空巷末端得到有效支护后,快速推进机头 段与空巷贯通,然后快速推进中部,使得空巷揭露时间 缩短。拉架时,及时将前梁伸出,托住板梁,实现空巷 与工作面的顺利衔接。 3 通风管理 根据小窑空巷区的分布情况和工作面推进时可 能出现的通风瓦斯问题,经过分析,对小窑空巷区进 行如下通风管理 3. 1 1 集中巷以北区域 包括1集中巷 1 工作面与小窑独头巷贯通顺序依次为6 、 5 、 4 、 3 ,在6 贯通之前 ,需在小窑巷道与回风顺槽贯通 处做挡风设施的地点有 10 、 9 、 8 、 7 、 2 、 1 各一处 , 如图1所示的1’～6’ ,并留设过人通道。 2 应分别制定贯通措施的有6 、 5 、 4 、 3 。 3 需进行瓦斯处理的地点有6 、 5 、 4 、 3 。 3. 2 工作面与小窑空巷采通前与采通时的措施 1 小窑空巷采通时,小窑巷道与工作面形成并 联支路,影响工作面的风量,因此在所有并联支路采 通之前做好挡风设施,分别构筑7道临时挡风设施, 如图1 a’～g’。 2 小窑空巷每个节点采通时,必须有瓦斯检查 员在现场,如发现采通后小窑巷道出现风流短路现象 时,瓦斯检查员要迅速在风流短路巷道确定位置构筑 临时挡风设施。 3. 3 注意事项 1 每班必须设置两名瓦斯检查员,一人在工作 面检查,一人在小窑空巷内检查,如本班空巷内无维 护人员,则两名检查员一前一后,同时进入小窑内检 查,检查时必须携带瓦斯、 氧气两用仪。 2 作业队组在小窑空巷进行维护时,必须由留 有过人通道的挡风墙通过,检查瓦斯不超限时,方可 作业,任何人不得随意进入小窑空巷内作业。 3 所有通风设施要经常进行维护,如发现因采 动影响等有损坏现象时,瓦斯检查员要根据现场情况 及时汇报修复或确定位置另行设置,保证系统正常。 4 详细准确地掌握施工进度,以便及时做好调 整系统的准备。 5 在回风顺槽准备一台风机和足够的风筒备 用,以便能及时排放小窑内的超限瓦斯。 4 结束语 小煤窑空巷区通过采用单体柱、 点柱、 架棚、 打木 垛、 锚杆、 锚索、 注马丽散等支护方式,控制顶板,较好 地对顶板进行管理,以保证开采期间不发生因冒顶影 响通风的问题发生。 收稿日期 2007 - 05 - 18 Ventilation Management of FullyMechanized CoalM i ning Face Passing Gob Area of Small Pit Zhang Chongzhi Abstract Introduces the ventilation management of passing gob area of s mall coal pitwhile mining 22504 work2 ing face in Xiqu coalmine, summarizes the measures of adopting and concrete practices and provides the referentical experience for the ventilation management of gob area and mining ofBeiwu mining area. Key words Fully mechanized coal mining face; Gob area of small pit; Ventilation management; Gas treatment 42山 西 焦 煤 科 技2007第6期