孤岛工作面回撤封闭期间低氧管理

孤岛工作面回撤封闭期间低氧管理

王 ,虎

神华神东煤炭集团榆家梁煤矿  陕西 神木 719316

摘 要：榆家梁煤矿52209综采工作面为孤岛工作面，在生产过程中采用均压通风技术解决了采空区漏风，但在工作面回撤、封闭期间由于采场条件限制需要将均压设施停用，回风及上隅角区域氧气浓度均不能满足安全需要。针对回撤、封闭这一特定时间段，结合现有采场条件，经过两次风流方向调整，配合局部通风机送风，导风筒导风，将作业点的氧气浓度始终保持在18%以上，安全完成了工作面回撤和封闭。

关键词: 孤岛工作面  回撤  封闭  低氧防治

引  言

随着综采工作面推进，通风路线变短，工作面上隅角区域负压逐渐增大，采空区漏风变大，尤其是末采回撤期间由于回撤辅巷短路部分风流，进入工作面的新鲜风减少，低压点前移，导致低氧区域进一步扩大。以往仅仅通过局部通风机局部增压，就可解决回撤点低氧问题，但孤岛工作面压差大，漏风大，单凭局部通风机无法满足安全回撤的要求。

1 52209综采工作面顺槽布置概况

榆家梁煤矿52209工作面沿煤层走向布置，采用两条巷道布置，本工作面为机轨分离巷道布置工作面，52209运输顺槽为运输巷道兼做回风巷、52209辅运顺槽为移变列车巷道兼做进风巷。

工作面顺槽沿煤层倾向布置，52209运输顺槽从2联巷处开始起坡以立交的形式越过回风大巷与辅运大巷相通，通过溜煤眼与胶运大巷相通，52209辅运顺槽与回风大巷相通。

通风方式及路线

52209综采工作面采用“U”型通风方式，抽出式通风方法，通风路线：

新鲜风流：地面→52煤辅运平硐→52煤辅运大巷→52210机头辅运巷→52209辅运顺槽→52209综采工作面。

乏风风流：52209综采工作面→52209运输顺槽→52209运输顺槽2联巷→52209辅助回风巷→52煤总回大巷→52煤回风平硐→地面。

图1.52209贯通前布置图

2 52209低氧原因分析

2.1上覆采空区氧气浓度低、层间距小：52209工作面地表为黄土沟壑区，距52209切眼0~2243m向北上部存在43煤火烧区。距52209切眼3092~5621m向北上部存在43301综采面采空区，层间距53~58m。距切眼122~139m为薄基岩区，上覆岩层厚度40~70m，最薄处为40m。上覆采空区气体氧气浓度低至4.5%，需要将4.5%的低氧气体稀释至18%，需要4.7倍的新鲜风流。

2.2 52煤主扇负压大：52煤主扇型号为BDK-60-10-№32 2*400kw，风量：8660-14640m3/min，风压：1400-2970Pa；负压2190Pa，运行角度为-3°。52209回风口与工作面上隅角压力差达600pa。

3 52209运顺机头件回撤期间低氧解决方法

3.1开启局部通风机稀释

根据巷道布置情况，工作面贯通后，均压通风设施需要进行拆除，均压风门拆除后工作面失压，52209运顺、52209回风措施巷一调节风窗内、52209回风措施巷二均压风门内等区域氧气浓度均不足18%，机头件无法回撤。开启局部通风机氧气浓度由14.2%升至14.7%，无法真正解决问题。

3.2改变工作面风流方向

由于氧气浓度不足需要单向回撤，又必须先回撤机头件，所以对工作面风流方向进行调整。调整方法，在52209辅运措施巷砌筑2m*2m的调节风窗，在52209措施巷二靠近总回侧砌筑1m*2m调节风窗，启用措施巷一自动风门。改变工作面风流方向后机头区域氧气浓度在20%以上。

图2.52209回撤机头件期间布置图

4 52209工作面回撤期间回撤点低氧解决方法

4.1 搭设木垛回风通道配合安设移动风门挡风

回撤时，采用单向回撤，先回顺机头件在第3节已经解决，但回撤至6联巷时，回撤点出现氧气浓度急剧下降，最低值为12.9%。此时需要重新将风流方向调转，按贯通前方向，此时回风侧顶板压死，无回风通道，需搭设木垛，形成一条风流通道，回撤点氧气浓度升至14.8%。此时辅回撤通道阻力小，风流占比达到85%以上，需要在回撤点对应的辅回撤通道安设移动风门，让风流主要流经回撤点，此时回撤点氧气浓度升至18%左右，但仍不稳定。

4.2 安设局部通风机增压稀释

距离联巷口较近时，仅用4.1方法即可使氧气浓度升至18%，但随着回撤进行，回风通道被进一步压实，进风量变小，氧气浓度仍不足18%。此时需要将局部通风机安设在新鲜风流处，往回撤点送风，达到局部增压使回撤点氧气浓度可达19%。局部通风机安设位置如图3，局部通风机安设了两组，同时开启可使回撤点氧气浓度升至20%以上。

图3.52209回撤期间风机布置图

5 52209工作面封闭期间低氧解决方法

5.1封闭方案

采终封闭分为临时闭与永久防火密闭，施工位置如图4所示：临时密闭为①—⑥号，防火密闭为Ⅰ—Ⅵ号。

图4.52209采终封闭示意图

5.2 导风筒导风

采空区封闭时，Ⅰ、Ⅱ号闭前氧气浓度极低，封闭时采取措施：

1. 使用局部通风机在临时闭前加压送风；
2. 在临时闭内压入直径为600mm的硬质导风筒，将采空区内低氧气体引至总回大巷；
3. 现场使用风障，敷设在临时闭内侧，减少密闭墙漏风。

图5.52209封闭导风筒泄压示意图

6 结论

榆家梁煤矿52209综采工作面通过一系列措施有效的解决了采空区漏风、低氧有害气体超限的问题，保证了工作面的安全回撤与封闭，对神东矿区超长工作面回撤封闭提供了借鉴意义。

参考文献：

[1]王云飞. 均压通风技术在榆家梁煤矿52209孤岛工作面的应用[J]，陕西煤炭. 2019（1） 111-114

[2]马超.等 孤岛综放工作面终采及回撤期间防灭火技术[J]. 煤炭科学技术. 2008（11） 39-41

[3]张肖伟. 等 综采工作面上隅角低氧治理研究[J]. 山东煤炭科技. 2019（07）118-119

作者简介：王虎（1989—），男，山东济南人，2012年毕业于山东科技大学安全工程专业，工程师，现在神东煤炭集团榆家梁煤矿通风科主任工程师，主要从事矿井一通三防管理。