正兴煤矿402盘区有害气体治理措施

马海波

（山西焦煤集团正兴煤业公司，山西 偏关 036499）

煤矿井下CO等有害气体大都存在于采空区和密封巷道内，有害气体浓度超过限值，会对人体产生损害，发生爆炸危及安全，必须进行及时治理。针对正兴煤矿11号煤层402盘区具体情况，采用调整局部通风系统的方式来进行有害气体的治理，对治理方案和实施过程进行分析。

1 项目实施前期条件

正兴煤矿11号煤层402盘区是一个采空盘区，该盘区属于长条式布置，有8202、8404、8406三个采空区，上覆为7号煤层402采空区，下覆为l4号煤层402盘区实煤区，西面相邻404盘区8402面采空区，北边分别是11号煤层盘区轨道巷、皮带巷和回风巷，该盘区共有密闭10座。11号煤层轨道巷和皮带巷是11号煤层305高产高效盘区供风的主要巷道，如图1所示。2010年1月6日15时51分，11号煤层305盘区8513综采一队高产高效工作面发现CO气体，浓度为0.002%。经过对CO来源进行排查，发现11号煤层305盘区轨道巷风流中CO气体浓度为0.004%，随后及时将威胁区域11号煤层305盘区、402盘区的作业人员（综来一队、机掘二队、机掘四队、运输队）全部撤至安全地点，11号煤层305盘区停产。

图1 402盘区示意图

2010年1月6日二班，经过救护队对CO气体来源的细致排查，发现主要来源是11号煤层402盘区采空区，其中5202密闭前CO浓度高达0.011%。

2 有害气体来源排查论证

对11号煤层402盘区采空区有害气体泄出进行辨别分析。

（1）通过对近期该采空区和上游采空区自燃火灾的预测预报数据来分析研究，未发现有发火预兆，排除本层和上覆发火的可能；

（2）该盘区采空区密闭由于受采动影响，密闭有裂隙，存在漏风现象；

（3）对周边乱采乱挖的几个小窑进行调查，发现通风方式均为抽出式通风，其回风井中CO浓度为0.018%。综合分析来看，CO的威胁来源是外部小窑采空区。

3 项目方案的确定与实施

3.1 方案的确定

经过科学的论证，拟定采取的综合治理对策如下：

（1）调整通风系统，变原11号煤层402盘区皮带巷、轨道巷进风为皮带巷和轨道巷横用隔离，402盘区皮带进风，402轨道巷回风，形成局部反风系统，缩小有害气体威胁范围；

（2）对1l号煤层402盘区轨道巷CO泄出较大地点的密闭排队进行逐个喷浆加固。

3.2 项目实施第一阶段

为了确保局部反风系统的顺利安全进行，制定了严格的调整措施。在调整前，对11号煤层402盘区轨道巷、皮带巷的风量进行了测定，进行了网络结算，推测在局部反风系统形成前后，矿井阻力的分布和可能出现的其他情况。2010年1月6日下午，在11号煤层402盘区皮轨连巷内先构筑起六道木板墙，在轨道巷构筑临时风门，调整原402火药库的回风道调节窗口，使得11号煤层402轨道巷段成回风状态，将11号煤层402盘区的有害气体直接排入总回风巷，经过1h的观测，1l号煤层305盘区轨道巷CO浓度降低到0%，确保了11号煤层305盘区的安全生产。

3.3 项目实施第二阶段

根据对11号煤层402盘区、404盘区有害气体的取样化验分析以及对内外压差和密闭裂隙情况的调查，制订出了喷浆加固计划。根据有害气体大小和密闭裂隙情况，由11号煤层404盘区里延逆风方向逐个进行加固，每加固完一个，经认真检查，当墙外有害气体小于0.0024%时，方可进行下一个密闭加固，否则重新补喷，将11号煤层402、404采空区29道密闭全部进行喷浆加固。特别在11号煤层402盘区密闭加固期间，鉴于该盘区轨道巷作为回风巷，其有害气体CO浓度高达0.0488%，在救护队员的严密监护下，喷浆人员佩带压缩氧自救器进行作业，措施严密，组织得力，仅用了10h就将该盘区的10道密闭全部进行了两次喷浆加固，对长50m的轨道巷采空区侧进行了补打短锚杆、挂金属网、喷浆加固，使煤壁强度增大，将裂隙严密封堵。具体如图2所示。

图2 轨道巷煤壁加固示意图

4 效果分析

该项目的实施，11号煤层402盘区、404盘区有害气体得到了治理，风流中CO浓度降低到了《煤矿安全规程》规定以下，并对1号煤层402盘区、404盘区密闭和煤壁进行了永久性防护，保证了305盘区的安全生产，为矿井完成380万t的产量奠定了基础，并且提高了矿井的抗灾、防灾能力。

该方案较使用石膏加固密闭每个密闭节约材料费用0.16万元，可节约资金29×0.16=4.64万元，节约设备费用5万元，人工费用达11万元，累计创造经济效益20.64万元。而且施工难度小，周期短，效果好。