许庆贺 贾秀春 张振豹
(山东兖州大统矿业有限公司,山东 兖州 272100)
杨庄煤矿位于兖州煤田西北边缘,与东部的兴隆庄井田和南部的杨村井田相邻。现开采二叠纪3煤层,分层开采。煤尘爆炸指数38.58%,属自燃煤层,自燃发火期3~6个月,低瓦斯矿井,地温23°,采深260~350m。具有爆炸危险性的煤尘是矿井的二级重大危险源,煤层自燃是矿井的三级重大危险源。
综掘工区新施工备用工作面为E3402工作面,已贯通形成全风压通风。老巷为原E3201运输顺槽老巷,与E3402运输顺槽平行,间距为3m。施工运顺期间,在老巷布置2个监测探孔,监测老巷瓦斯。施工切眼稳车硐室后,硐室煤柱已不足0.5m。为确定老巷具体层位及支护情况,避免采动影响形成漏风通道,造成原E3201工作面遗煤自燃发火,确定利用稳车硐室对老巷实行贯通,排放瓦斯后打设两道隔离墙并对其注胶封堵漏风通道,最后对稳车硐室喷浆加固。掘进时稳车硐室采取锚网套棚支护。
(1)揭露前准备工作。贯透前,打设超前探眼检测老巷瓦斯并探放水。将风筒口调整至稳车硐室,布置好风机设备。准备好铜锤、铜钎等工具,并安排救护队员参加揭露老巷排放瓦斯工作。排放瓦斯人员所携带的自救器、甲烷-氧气两用仪、一氧化碳便携仪、呼吸器必须符合标准,保证其完好性、可靠性。
(2)揭露老巷剩余约0.5m时,必须停止施工,按措施要求停电撤人并执行贯通措施。瓦检员对施工地点跟踪检测,通防副总或通防科长现场指挥,明确负责人并安排专人负责排放瓦斯警戒及排放瓦斯期间涉及范围内的停送电工作,启封工作交由救护队人员。
(3)揭露前,老巷内瓦斯浓度不超过1%时,贯通人员可以施工。为防止贯透老巷后大量低氧高氮气体突然涌出,施工剩余约0.5m煤柱时严禁一次性大面积贯透老巷,必须采取先施工小孔洞,通过孔洞查看老巷内的具体情况,然后采取逐渐扩刷的方式贯透老巷。如检测探孔内CO浓度超过0.0024%,必须停止施工。通过探眼检测,如果老巷道内的瓦斯浓度超过1%,则由施工人员用铜锤、铜钎在迎头贯透一个约0.5~1m2的孔洞,使用风筒对着孔洞吹,稀释孔洞周边有害气体。瓦检员利用检定手杖通过孔洞检测老巷内有害气体情况,只有剩余煤柱内外有害气体浓度降到规定以下后方可继续施工。
(4)将剩余煤柱施工完后,及时在煤柱区域打点柱进行临时支护。待临时支护完成后,向前延接风筒对老巷两侧各10m范围内分别进行瓦斯排放。
(1)稳车硐室与老巷交叉口前进右侧打设全封闭金属栅栏,左侧打设1#隔离墙,隔离墙外侧紧贴E3402切眼非回采帮,隔离墙厚度不小于2m,采用袋装黄土。隔离墙两侧用金属网整体兜住以防倾倒,隔离墙袋与袋之间的缝隙必须用散黄土填严,随后在隔离墙插管压喷注水玻璃胶体,进一步提高隔离墙气密性。
(2)E3402切眼与老巷贯透的巷道,在留出稳车位置后剩余部分打设2#隔离墙进行封闭,封闭标准同上,最后喷浆封闭处理。打设隔离墙之前引出一路束管,每天检测一次气体情况。
图1 E3402运输顺槽末端防漏风及防灭火处理平面图
(1)贯通前E3402切眼下端头稳车硐室先锚网后架棚,锚网时顶部选用Ф16mm×2000mm的镙纹钢锚杆,锚杆间排距700×700mm,误差±100mm,顶部锚杆布置形式均为矩形。帮部选用Ф16mm×1500mm的镙纹钢锚杆,帮部锚杆间排距为700mm,误差±100mm。帮部从顶部向下支护两排锚杆,锚杆排距700mm,误差±100mm。架棚使用2.4m长π型钢棚梁架设,柱腿选用单体支柱,一梁两柱棚,净高度不小于2.0m,硐室深度2.5m(±0.1m)。E3402切眼下端头稳车硐室施工过程中未揭露老巷,稳车硐室深度2.5m以里按原断面继续施工,采用锚网支护。
硐室采用带帽点柱作为临时支护,点柱初撑力不小于7MPa,柱帽应顺向布置,不影响打设锚杆为准,单体支柱之间距离0.8~1.2m。
(2)贯透时E3402切眼下端头稳车硐室先在上部进行贯透,加强找顶找帮,注意原支护的锚杆,防止贯透后老巷顶板突然垮落,先小洞贯通,然后刷大成巷。
(3)贯透后人员进入前在E3402切眼下端头稳车硐室与交岔范围处打设临时支护。
(4)人员进入老巷后,经检查老巷贯通地点处为锚网喷支护,支护状况良好,不需再进行加强支护。
通过采取以上各项技术方案和措施,避免了隔离煤柱漏风造成老巷瓦斯积聚、涌出和采空区遗煤自燃发火,为今后E3201下分层工作面的开采提供了依据,避免了预留稳车硐室煤柱所造成的资源损失,为以后巷道的掘进提供了可靠的依据和成功的经验。