高瓦斯易自燃煤层综放工作面应急安全密闭技术探索与研究.docVIP

精品论文 参考文献 高瓦斯易自燃煤层综放工作面应急安全密闭技术探索与研究 李民 唐忠义 吕强 韩国安 （陕西长武亭南煤业有限责任公司） 摘要：高瓦斯易自然煤层综放工作面在瓦斯抽采能力一定的情况下，当工作面出现瓦斯涌出量突然增大至达不到《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）之规定50%的抽采率要求时，必须采取措施停止生产。如何确保工作面停产期间的安全及顺利恢复生产，亭南矿井通过与西安科技大学合作，取得了成功的经验，具有较强的推广应用价值。 关键词：高瓦斯 易自然煤层 工作面 安全密闭 技术研究 1 工作面概况 107工作面长度180m，共安装支架122组。工作面采用三巷布置方式，分别是运输顺槽、回风顺槽和灌浆巷，其中运输顺槽和灌浆巷为进风巷。采用综采放顶煤采煤法，平均煤厚15m，所开采的上分层厚度9m，煤的自然发火期最短为39天。工作面密闭前瓦斯的绝对涌出量为48.9m3/min，工作面回风流最高瓦斯浓度为0.92%，工作面回风隅角瓦斯出现报警，经论证后，在工作面两顺槽打密闭墙进行封闭。 2 停采前工作面采取的措施 2.1 工作面停采前，对工作面支架进行了全面、细致的检查，确保支架处于良好的工作状态。 2.2 工作面停采前，采高严格控制在3m～3.1m之间。 2.3 工作面停采时支架处于最小控顶距状态，并对工作面前部煤壁采用锚网支护，对前部煤壁进行封闭，网为菱形金属网，规格：7000times;900mm，网孔为80times;80mm。锚杆为树脂锚杆，规格：Phi;16times;1600mm，每根锚杆采用1支Z2850型树脂药卷进行锚杆。 2.4 在工作面两端头利用单体支柱加强支护，在工作面上下出口处各布置4组2.5m长高凸梯形钢带，一梁两锚，钢铰线规格：Phi;15.2mmtimes;6.5m，加强支护。 2.5 工作面临密闭前再次对工作面支架及两顺槽超前支架、支柱进行二次注液，确保其达到初撑力。 3 针对工作面排水所采取的措施 3.1 工作面临近停采时将工作面人为抬起1m，使工作面比两顺槽高，此阶段工作面呈俯采状，以此达到工作面及采空区的水流向两顺槽。 3.2 在两顺槽密闭墙处各安装2根Phi;108的排水管，排水管呈“U”形安设，进水口侧距离底板高度300mm，出水口处设泛水池。并在进水口上设过滤网，并对周围的浮煤进行清理，并挖出水沟顺水。 4 107工作面封闭前的防火措施 107工作面封闭前，在工作面采取防火措施如下： 4.1 在107工作面回风顺槽侧采空区每隔25m交替埋设束管采样头，以便工作面封闭后，每班通过埋设的束管采样头人工采取气样分析采空区内气体成份，掌握工作面采空区内的气体变化情况（主要是CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、O2、N2、CO2等气体）。工作面密闭前在采空区内埋设三路束管即距工作面75.5m处、25.5m处和1.5m处各埋设了一路束管采样头，107工作面回风顺槽建密闭墙时，在密闭墙以里再安设一路束管采样头。 4 .2 在工作面两端头打设两道黄土墙，对采空区进行封堵。黄土墙间不留空间。 4.3 工作面停采后，对进、回风隅角防火墙进行花管注胶后，用凝胶涂抹严密。 4.4 工作面停采后，立即用钻机在上、下隅角处向采空区各打一个注胶孔，然后自工作面架间向采空区均匀布置注胶孔。钻孔终孔位于工作面尾梁后5～10m，支架顶梁以上3m左右，钻孔间距为10m左右，钻孔个数约20个，钻孔孔径￠50mm。每个钻孔注胶量平均50m3，端头钻孔注胶约100m3（注胶时以注胶管不再进胶为止）。每个钻孔注胶前先注阻化剂，后注黄泥浆，最后注高分子胶体。水平位置如图1所示。 4.5 为了防止支架尾部顶煤自燃，从支架间向后上部插花管注高分子胶体，花管深入采空区2m左右。注胶量以注满流出胶体为止。 4.6 已提前在107工作面后部采空区内平行工作面，铺设了一条phi;108mm花钢管，并与注浆管路相连，密闭前埋设的花管拖后工作面45米，通过预埋的注浆管向采空区大量注浆。同时，利用注胶机通过注浆管路向采空区压注复合胶体。注胶机安放地点距离出浆口100m以内。以工作面回风侧出现胶体为止。 4.7 通过预埋的注氮管（注氮管路开口位于工作面进风侧采空区封堵墙以里巷道顶板上，距工作面30m左右处），坚持每天24小时不间断对采空区实施注氮工作，注氮流量应大于500m3/h，氮气浓度应保持在97%