锦瑞煤业8102 回风顺槽过旧巷掘进及通风技术研究

严春荣

（山西煤炭运销集团锦瑞煤业有限公司，山西 离石 033000）

引言

锦瑞煤业开采5、8、9#煤，产能1.2 Mt/a，现阶段浅部5#煤层已开采完毕且密闭，井田内现有的8、9#煤保有储量42.289 Mt。矿井地质类型为简单，水文地质类型为中等，煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类。矿井通风采用中央并列式，主、副斜井及行人斜井进风，回风立井回风，总进风量、总回风量分别为5 957 m3/min、6 057 m3/min。

8#煤层现8107 综采工作面处于回采阶段，8103工作面为备采面，两个掘进工作面（8102 回风顺槽、8102 工作面切眼）。8102 回风顺槽宽4.5 m，高3.2 m，采用锚网索支护，掘进工作安装两台FBDNO6.0/2×15型对旋轴流式局部通风机。

1 工程概况

8102 回风顺槽用综掘机（EBZ160 型）沿煤层顶板掘进，设计长度677 m，掘进断面4.5 m×2.8 m，净断面4.3 m×2.65 m。根据地测科提供的图纸资料显示，8102 回风顺槽在整个掘进过程中会揭露8 号煤层的7 条旧巷，其中旧巷②为原8104 运输顺槽，宽度5.2 m，高度为3.2 m，顶板采用锚索支护，锚索间、排距3 000×4 000 mm，矩形布置；旧巷⑤为原8104 回风顺槽顶板采用锚索支护，锚索间、排距1 800×4 000 mm，“二一二”布置，其余5 条为裸巷顶帮及两帮均无支护，根据8104 两顺槽掘进时期揭露的旧巷数据，旧巷宽度为3.5 m～4.0 m，高度为2.8 m～3.0 m。

8102 回风顺槽距第七条旧巷总长401 m。8102回风顺槽距第一条旧巷164.1 m，第一条旧巷至第七条旧巷间间距分别为35.1 m、35.8 m、62.4 m、33.6 m、9.3 m、39.5 m。具体回风顺槽揭露空巷情况，如图1 所示。由于旧巷废弃时间超10 a，预计老巷内围岩变形量较大，同时存在一定积水、瓦斯等，巷道贯通时有一定的威胁。

图1 8102 回风顺槽与旧巷位置关系图

2 回风巷过空巷施工及通风技术

2.1 贯通旧巷前准备工作

1）必须坚持“钻探先行、逐步贯通、谨慎排放”的原则，逐步稳妥贯通老巷，确保回风顺槽掘进安全[1]。在钻机施工前就建立台账，准确记录钻机施工位置，钻孔参数（包括倾角、方位角、钻进深度、揭露岩层岩性、钻孔内气体排出情况等），从而为后续的施工提供指导。施工参数应现场记录。严格按照《8102 回风顺槽超前钻探设计》中钻探要求施工钻孔，在掘进至旧巷小于10 m 时，掘进工作面超前探眼不少于3 个，探眼超前距不得低于2 m，从而精准的判别就巷位置，实现旧巷内发火、水、瓦斯等集聚情况探测，变盲目揭露旧巷时出现安全风险。若探测到旧巷内存在的高浓度瓦斯、承压水或者有煤层自燃风险时，应立即停止施工并确定安全后方可继续施工；若探眼与旧巷贯通，则由瓦斯检查员使用仪器测定旧巷内瓦斯、一氧化碳等有害气体情况[2]。

2）在距旧巷50 m 前地测科向一通三防科及生产单位下发贯通通知单；综掘队编制贯通专项安全技术措施；一通三防科编制通风系统调整安全技术措施[3]。

3）在回风顺槽与旧巷贯通前，生产技术科应每日汇报巷道掘进进尺及与旧巷间距；监测部门应对安全监控系统进行维护检修，确保井下通信线缆、传感器、监控分站等均可平稳运行。

4）贯通旧巷道前，掘进队对井下通风设施进行全面检查与维护并做好封闭旧巷道材料准备工作；通风队对局部通风系统进行全面检查，确保通风设施可靠，同时局部通风机应安排专人值守，确保不出现无计划停电情况，局部通风机出风口与掘进迎头间间距控制在10 m 以内。

5）在掘进迎头布置瓦斯、CO 传感器等传感器，实现环境参数实时监测[4]。

2.2 回风巷贯通旧巷施工技术

1）回风巷采用综掘机贯通旧巷，贯通后作业顺序：贯通旧巷→排放旧巷内瓦斯→临时支护→永久支护→密闭旧巷→收拾现场→继续掘进。（依次循环作业直至7 条旧巷全部贯通）

2）旧巷支护作业时由外向里逐步进行[5]。

3）贯通后排放旧巷瓦斯，瓦斯排放完毕后在旧巷距8102 回风顺槽5 m 处打设栅栏并对旧巷5 m 范围进行支护，支护完毕后构筑0.6 m 厚料石密闭封闭旧巷。

2.3 过空巷通风技术

1）为回风顺槽掘进供风的局部通风机采用一用一备，在揭露旧巷时应根据现场掘进情况前移通风风筒，确保有害气体浓度在安全、允许范围内[6]。

2）锦瑞煤业于2021 年7 月15 日距离旧巷30 m，在此位置提前由探水队利用直径为10 cm 的钻杆，对旧巷以前进行了探孔。根据钻孔对旧巷内的气体进行了检测，测的气体浓度（体积分数，下同）为0.24%。

3）工作面距旧巷5m 时由探水队继续在煤壁与旧巷之间钻孔3 个，采用钻孔对旧巷内瓦斯提前进行释放；贯通前2 m 继续有探水队施工钻孔，检测到气孔内瓦斯浓度低于0.5%时，方可在贯通。穿旧巷期间，瓦检员每班至少检测三次环境中有害气体参数，具体包括有瓦斯、一氧化碳浓度、硫化氢等浓度以及环境中温度；当掘进迎头风量出现变化或者有异常气味时，增加人工检测频次[7]。

4）贯通前编制了巷道贯通的安全技术措施，并对贯通涉及到的风险进行了安全辨识，并进行了会审。贯通前由现场专职瓦斯员以前对巷道前的瓦斯及其他有害气体进行了检测；贯通前瓦斯浓度为0.02%；二氧化碳浓度为0.04%；氧气浓度为20.8%；贯通时先在巷道上方贯通一个小口，瓦斯员通过贯通点对旧巷内瓦斯浓度及其他气体进行了检测；结果为：瓦斯0.18%、二氧化碳0.22%；氧气浓度19.8%；巷道全部贯通后，由综掘队负责在旧巷的位置打设栅栏，并吊挂“禁止入内”牌板；由通风队负责按照要求构筑密闭，对旧巷及时进行封闭。

3 结语

通过在过老巷前施工钻孔排放瓦斯，从而实现对旧巷内的瓦斯浓度预测并通过钻孔提前释放旧巷瓦斯为回风巷安全通过老巷创造良好条件。

在过老巷期间采取针对性安全技术措施后，8102 回风顺槽可保持4.8 m/d 掘进速度，期间未出现瓦斯、通风异常等情况。