罗 蒙，黎增耀，何世骥

（1.江西煤业集团萍乡分公司 安源煤矿，江西 萍乡337035；2.江西煤业集团萍乡分公司 生产处，江西 萍乡337000）

1 工作面注浆方式

目前安源矿实施放顶煤开采，开采过程虽然对采空区进行了预埋管路注浆、采空区灌浆、采空区插管注浆、工作面洒浆等防火工艺，但防火效果并不十分理想。预埋管路注浆是沿工作面倾向底板方向进行预埋管路注浆。由于预埋管路注浆量大，多数会沿煤层底板方向流出，不能及时将采空区顶板松散煤体以及底板上方遗留煤体进行充分湿润，不能有效利用泥浆将采空区松散煤体进行包囊，以至采空区松散煤体表面充分与采空区漏风空气进行接触氧化，造成采空区高冒区内煤体松散氧化出现预热发火隐患。在开采过程中因无法对采空区打钻注浆，而人工插管注浆效果又并不理想，人工插管注浆范围最多不能超过工作面采空区1～1.5m范围内，一旦采空区深部老塘煤体水分预热蒸发后就会出现老塘采空区煤体松散预热，因此人工插管注浆无法对采空区深部老塘松散煤体预热进行有效治理。针对该隐患，经过多次反复试验，成功利用采区液压系统的单体液压支柱作为动力源，向采空区高位进行顶管注浆，有效解决了采空区深部老塘煤体预热隐患。高位顶管结构见图1。

图1 高位顶管结构示意

2 高位顶管注浆防火实验

2.1 372㈡复采工作面高位顶管注浆概况

四水平西翼3204采区372㈡复采工作面开采5个月后，因工作面出现构造进行停产改造。通过日常防火检查发现，372㈡复采工作面头上老塘煤温高达50°，主要预热范围在工作面头上采空区15m范围内。其原因是在开采372㈠工作面时，工作面顺槽出现构造变化大，断层复杂变化多，因此对372㈠工作面顺槽进行改造，改造后对废弃顺槽巷道进行回收撤退，撤退过程中造成废弃顺槽巷道出现高冒区，现有注浆工艺难以在372㈠工作面顺槽高冒区构造再生顶板，不能及时将高冒区松散煤体与漏风空气进行有效隔绝，造成高冒区松散煤体氧化预热。虽然在372㈠工作面回收撤退后对头尾进行镶砌永久密闭，有效地防止了采空区预热隐患，但是在圈划372㈡复采工作面时，因原有巷道布置条件限制，372㈡复采工作面必须布置在372㈠工作面底板下方，经过开采后372㈡复采工作面顶板必然会揭通372㈠工作面底板，造成372㈠工作面顺槽高冒区松散煤体不能有效隔绝空气，与空气接触氧化产生预热出现高温，造成372㈡复采工作面采空区老塘煤体出现高温点。

针对该隐患，在372㈡复采工作面头上15m处施工高位顶管，通到372㈠工作面顺槽高冒区高温点进行注浆，达到防灭火目的。具体方法是：

① 利用采区液压系统的单体液压支柱作为动力源，将高位顶管一节一节沿工作面走向方向，向工作面老塘采空区顶进；

② 高位顶管角度与工作面倾向夹角为50°～80°，顶进长度6m，与工作面底板高差4～6m，以达到注浆最大湿润范围；

③ 及时与注浆管路进行联网注浆，对高冒区预热松散煤体进行充分注湿、注透、散热，及时将采空区老塘上方松散煤体进行泥浆包囊，减少高冒区松散煤体表面与空气接触，阻隔煤体氧化。

在372㈡复采工作面顺槽尾每隔10m施工高位顶管进行注水，能及时将顺槽棚上松散煤体进行注湿注透。具体方法是：利用采区液压系统的单体液压支柱将高位顶管一节一节顶入顺槽棚顶上，再与工作面液压系统进行联网注入液压水将顺槽棚上松散煤体注湿注透，有效隔绝煤温向372㈡复采工作面顺槽延伸（见图2）。

图2 372㈡复采工作面高位顶管注浆示意

在372㈡复采工作面尾部，用同样方法对372㈡复采工作面采空区进行高位注浆。同时安排专人利用交接班时间，对工作面放顶下来老塘煤体进行插管注水，及时将放顶下来煤体进行注湿注透，确保煤体湿润。做到放顶下来煤体及时散热，使老塘煤体高温及时消除。通过上述措施后，372㈡复采工作面头上老塘煤体煤温由原来50°降到了26°，有效解决了工作面预热发火隐患，确保了工作面安全生产。

2.2 高位顶管注浆在385工作面应用

三水平东翼3214上山采区385工作面补切贯通后对老补切进行放顶封闭，在封闭后进行防火检查发现老补切巷内有CO达15×10－5，及时利用老补切巷埋好注浆管路进行埋管注浆，充分将老补切巷内煤体注湿注透。同时发现工作面落山角存在高温点，检查发现有CO达2×10－4，及时在385工作面风巷靠近高温点处和工作面落山角进行高位顶管与工作面注浆系统联网进行注浆。高位顶管方法与372㈡复采工作面采空区施工方法一样（见图3）。

图3 385复采工作面高位顶管注浆示意

安排专人利用385工作面晚班工作面停采对工作面老塘、工作面风巷的高位顶管与采区液压系统联网进行注浆。同时对工作面落山角下10m范围进行插管注浆，早班安排专人对落山角高位顶管和工作面老塘埋管进行大量注浆。加强工作面防火检查，每3天进行取样化验，及时对工作面防火治理效果进行分析，有效掌握工作面防火隐患动态。

通过1个月治理，385工作面落山角高温点得到了彻底消除，同时落山角CO降为零，工作面、落山角未检查到CO有害气体，确保了工作面的安全生产。

3 效果

1）成功利用高位顶管进行采空区注浆，有效解决了工作面采空区预热发火隐患，确保复采工作面安全生产，可多回收煤炭资源，经济效益可观。

2）成功利用高位顶管进行采空区注浆，有效扩大工作面采空区注浆范围，及时将采空区松散煤体注湿注透；充分利用泥浆将散落煤体进行包囊，有效隔断采空区漏风，有利于工作面防灭火，确保安全生产。