综采工作面拆除期间的通风管理.pdf

技术经验 综采工作面拆除期间的通风管理 铁法矿务局大兴矿 徐 宏 刘 刚 李国君 铁法矿务局通风处 曹士莹 摘 要 本文以铁法矿务局大兴矿综采工作面在拆除过程中的通风管理为基 础, 简单地介绍了综采工作面掩护式支架拆除工艺过程, 比较系统地分析了与综采工 作面掩护式支架拆除工艺相配套的通风系统及通风方法。 关键词 综采工作面 拆除 通风系统 1 矿井概况 铁法矿务局大兴煤矿是一座年产 300 万 t 的大型现代化矿井, 矿井瓦斯等级为煤与瓦斯 突出矿井。据 1999 年矿井瓦斯鉴定结果 矿井 绝对瓦斯涌出量为 93. 91 m3/ min, 相对涌出量 为18. 05 m3/ t。矿井现主采煤层为 4- 2 煤层 及7 煤层, 均为缓倾斜煤层。矿井通风方式为 分区式通风。采煤方法采用倾斜、 走向长壁后 退式。目前, 大兴矿井下有 2 个综采工作面生 产。顶板管理采用全部陷落法。为保证采场正 常接续, 每年都有综采工作面安装与拆除。尤 其在综采工作面的拆除过程中, 涉及到通风管 理问题尤为重要。多年来, 大兴矿在拆除多个 综采工作面的基础上, 总结出了一套适合矿井 综采工作面拆除的经验, 并且已在实践中广泛 应用。 2 综采工作面的拆除工艺 目前, 大兴矿综采工作面拆除方法全部采 用无坑木掩护式支架回撤工艺。具体工艺流程 如下 当综采工作面推进到距采场终止线 15 m 时, 对综采工作面进行铺网, 铺网宽度以金属网 在支架后面接触到底板为准。一般铺网宽度为 10 m 左右。当铺网结束后, 对采场进行劈帮, 宽度为 4 m, 高度与工作面同等。劈帮的目的 是为了保证综采支架撤出时有足够的空间。劈 帮工艺结束后开始拆除工作面及运输顺槽的机 电设备。当设备拆除完毕, 在综采工作面后隅 角处打 2 个井字型木垛, 木垛所用圆木直径为 20 cm。木垛必须接至顶板, 并且要牢固可靠。 打木垛的目的是防止因抽出支架时, 顶板下沉 而堵死回风通道。木垛完工以后, 即开始将后 二组支架调向与原支架垂直的方向即平行于工 作面方向, 在这 2 个支架的支撑掩护下开始拆 除其他支架。 3 综采工作面的通风系统 3. 1 综采工作面正常的通风系统 大兴矿所有的综采工作面全部采用 U 型 布置, 故综采工作面全部采用 U 型通风。工作 面采用上行通风即下顺槽为进风道, 上顺槽为 回风道, 如图 1 所示。 图 1 综采工作面通风系统图 综采工作面配风以瓦斯涌出量为准, 即 Q 100 KQCH4, 其中 K 为瓦斯涌出不均衡系 数, 取 1. 3。QCH4为采场绝对瓦斯涌出量减去 抽放瓦斯量之差。 15 第 7 期 煤矿安全 2000 年 7 月 3. 2 综采工作面拆除期间的通风系统 大兴矿目前采用的与无坑木掩护式支架拆 除工艺相配套的通风方法为全负压通风, 即利 用矿井主要通风机通风负压进行通风。 在综采工作面进行劈帮过程中, 由于此时 综采工作面不再推进, 采空区 三带也不再移 动, 为防止采空区出现自然发火征兆, 在保证工 作面各地点瓦斯不超限的前提下, 可适当地减 少工作面的风量。从大兴矿多年的经验看, 在 此时工作面配风在 350 500 m 3/ min 为宜。 在综采支架拆除过程中, 支架运出路线有 2条 一条路线是支架从运顺往外运, 另一条是 支架从回顺往外运。 1 当综采支架从运顺往外运时, 工作面维 持原有的通风系统不变, 即运输顺槽进风, 回风 顺槽回风。这种方式最简单, 也最可靠, 不需要 增加任何通风设施, 应优先予以考虑。大兴矿 南五西 411 采场, 南五 703 采场拆除过程中即 采用此种方式。 2 当综采支架从工作面回风顺槽往外运 时, 则需要调整原有的采场通风系统, 即将原回 风顺槽变为入风道, 运输顺槽变为回风道, 以保 证支架运出路线上机电设备处于入风状态, 保 证安全撤出。调整局部通风系统是一件比较复 杂的工作, 调整时应注意最大限度地利用原有 的通风巷道。大兴矿北二 401 采场的调风情况 见图 2、 图 3。 如果原有的巷道不具备调整局部通风系统 的条件时, 可以掘一些工程量小、 工期短的巷 道, 用以调整局部通风系统。 总之, 在调整采场局部通风系统时, 原则上 应力求简单, 便于进行管理, 支架拆除运出路线 上尽量减少通风设施, 这样有利于保证采场通 风系统处于稳定可靠的状态下。 在拆除期间增设的通风设施均为临时性通 风设施, 临时风门要有风门闭锁装置, 并设专人 维护看管, 保证通风系统合理稳定。 图 2 北二 401 原通风系统图 图 3 北二 401 拆架期间通风系统图 当工作面开始拆除支架时, 顶板由于失去 支撑而垮落, 在金属网的保护下沉至底板, 造成 工作面回风阻力逐渐增大, 采场回风量逐渐减 少。为保证综采工作面在拆除过程中工作面风 速符合规定, 故综采工作面在拆除期间配风原 则为 Q ∀S, S 为工作面断面积, m2; S 3. 75 M - 0. 3, M 为煤层开采厚度, m。 根据几个综采工作面拆架子期间的观察结 果表明, 当支架全部拆出后工作面风量如下 北一 402 采场为 225 m3/ min; 南五 409 采场为 250 m3/ min。 在拆除期间, 由于工作面为采空区通风, 且 从停采到拆除完毕时间比较长, 约为 15 d 左 右, 应避免拆架子后期回风量大而引起采空区 遗煤自燃现象发生。 作者简介 徐 宏, 男, 1967 年 10月生; 1991 年 7 月毕业于中国矿业大学采矿系矿井通风与安全专业, 现任铁法矿务局大兴矿保安区区长。地址 辽宁省铁 法市晓明镇; 邮编 112701。 收稿日期 2000- 04- 06; 责任编辑 郭瑞年 16 第 7 期 煤矿安全 2000 年 7 月