陈家山煤矿423综放工作面防治瓦斯、防灭火技术研究

【摘 要】 陈家山煤矿属高瓦斯矿井，防治瓦斯、防灭火是矿井“一通三防”工作的重中之重，如何更好的进行瓦斯防治和防灭火，一直是陈家山矿“一通三防”工作的重点。

【关键词】 423工作面 防治瓦斯 防灭火

陈家山矿423区段位于东翼回风大巷东侧，上部为421综放工作面里段、中段已回采，累计推采长度690m，面内出现的地质构造变化带（大型无煤带、薄煤带）长度910m（中段停采位置向外到8921钻孔处），外段走向长度520m。下部为未开拓区域，区段走向长度2202-2164米（运回顺开口位置至设计切眼位置的距离），倾斜宽度245m（421运顺至设计的423卸压抽采巷间的距离）。

423工作面设计长度1908m，宽度165m，423区段储量由9个块段组成，总面积52.7万m3，平均煤厚9.67m，地质储量713.2万吨，可采储量508.0万吨。工作面配风量为1200m3/min，2013年元月开始回采，回采期间回风流瓦斯浓度0.12-0.24%，当推采至30m时，回风流瓦斯浓度由0.24%上升至0.6%，绝对瓦斯涌出量最大达到34m3/min（其中风排瓦斯量7.2m3/min，抽放瓦斯量26.8m3/min），期间，时常造成上隅角瓦斯瞬间增大，随着工作面推采也发现高位抽采巷抽放管道内有CO显现现象，浓度仍有上升的趋势。

1 瓦斯、CO超限原因分析

（1）该矿2012瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，即：2012瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。即：矿井绝对瓦斯涌出量为76.93m3/min，相对瓦斯涌出量为26.04m3/t；绝对二氧化碳涌出量为8.79m3/min，相对二氧化碳涌出量为2.98m3/t。煤层具有自燃发火性，其着火温度为336℃，发火期一般为3-6个月，最短24天。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为35.02%。

（2）工作面地质条件差：煤层厚、夹矸多，高位抽采巷难以放透，致使高位抽采巷滞后工作面距离远，虽然高位抽采巷抽放浓度高，但抽的大部分是采空区的瓦斯，对工作面瓦斯涌出起不到较好的作用。

（3）工作面上下隅角落顶不实，加之采空区悬顶大，顶扳突然垮落，扇出大量瓦斯，致使上隅角瓦斯瞬间超限。

（4）因工作面未采平直，导致灌浆系统无法对采空区进行全面灌浆，使防灭火措施落实不到位。

（5）工作面留有顶底煤，余煤也未清理干净，加上工作面地质变化及上隅角瓦斯瞬间超限，工作面时有停产，推进度低，采空区供氧时间长，使采空区余煤氧化，导致采空区C0从高位抽采巷抽放管道抽出，浓度在0.008～0.009%。

2 防治技术措施

2.1 防治瓦斯技术措施

一是采用安子沟2#2BEC72泵进行采前预抽。在切眼形成后，分别从运顺、回顺距切眼10m开始，每6m施工一组钻孔，每组钻孔两个，开孔位置距巷道底板1.4-1.7m，钻孔间距300mm，终孔位置距回顺（运顺）帮10m，上孔终孔位于顶板以上5m，下孔终孔位于煤层中部（与煤层倾角一致），钻孔直径为120mm，钻孔施工结束后及时连管抽放，一般预抽孔口浓度为4-45%，地面抽放站管道内浓度在4-10%左右，抽放瓦斯量7-15m3/min，使煤层中的瓦斯和压力的到了充分的释放。

二是采用安子沟5#2BEC72泵进行岩石走向高位抽采巷抽放。高位抽采巷布置在距煤层顶板以上10-15m的岩层中，内错回顺水平距离20m。回采期间，高位抽采巷抽放瓦斯浓度为5-12%，负压为200-280mmHg，混合流量为200-300m3/min，抽放纯瓦斯量为 14-24m3/min。

三是采用安子沟1#2BEC72泵进行采后卸压及落山埋管抽放。卸压抽放孔是在灌浆巷钻场向工作面采空区施工放射状孔，每个钻场布置5-6个孔，钻孔终孔位置距回顺顶板12-30m，伸过回顺20-25m，钻场间距50m，钻孔长度50-75m。落山埋管抽放是在回顺铺设Ф325SUP管，每埋入2米缩短管路，依次循环往复（如图1）。

2.2 控制CO上升，防止自然发火

一是调整工作面，使工作面形成一面坡，利于黄泥灌浆。

二是加强两顺槽预裂爆破，是上下隅角落及时垮落，减少采空区漏风。

三是在回顺布置一趟灌浆管路，在上隅角向采空区洒浆。

四是加强黄泥灌浆、注三项泡沫、气雾阻化、注氮、上下隅角落堵漏等防灭火措施的落实。

3 防治效果

通过上述措施的严格执行，工作面瓦斯和煤炭自然发火得到了有效治理，现在上隅角瓦斯浓度基本上控制在0.2-0.4%，高位抽采巷CO显现也得到了有效的控制和好转，工作面实现了安全采煤。

作者简介：王天明（1983—），男，2008年毕业于河南理工大学安全工程专业，助理工程师，从事煤矿“一通三防”管理相关工作。