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

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1、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宄李民唐忠义吕强韩国安(陝西长武亭南煤业有限责任公司)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増大至达不到《煤矿瓦斯抽采棊本指标》(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

2、。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，其屮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，对工作面支架进行丫全面、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

3、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：7000×900mm,网孔为80×80mm。锚杆为树脂锚杆，规格：Φ16×1600mm，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K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:Φ15.2mm×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

4、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lm,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Φ108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。4107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

5、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、02、N2、C02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、冋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

6、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C50mm。每个钻孔注胶量平均50m3,端头钻孔注胶约100m3（注胶吋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

7、部采空区内平行工作面，铺设了一条φ108mm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人量注浆。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（注氮管路幵U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小吋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%以上，注氮工作以工作面封闭后，采空区内采取气样的02低

8、于5%为止。4.8上述工作完成后，在工作面两顺槽打设密闭墙。5工作面封闭期间的防火措施5.1107工作面封闭后，利用局部通风机对107运顺槽和冋风顺槽密闭处进行通风，同时打开工作面前方的联络巷风门，形成均压通风，进一步减少向采空区漏风。5.2通防队每班派专人检查107运输顺槽、冋风顺槽密闭处的瓦斯含量及水温、气温情况，并通过107冋风顺槽处埋设的束管采样头对采空区进行取样分析。检査及取