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强化瓦斯综合治理 为矿井安全生产护航

2015-12-29郑路平

中国煤炭工业 2015年6期
关键词:煤尘煤壁风流

文/郑路平

强化瓦斯综合治理 为矿井安全生产护航

文/郑路平

冀中能源股份公司显德汪矿主采煤层为2#煤层,是典型的“三软煤层”,即顶板软,底板软,煤层软,巷道变形较大。特别是自1729工作面开始生产以来,工作面个别地段出现瓦斯异常区,瓦斯治理已成为显德汪矿乃至冀中能源股份公司的安全管理重点。经过近几年来的生产实践,显德汪矿通过连续回采1729、1720、1921、1923、1925、1927等工作面,积累了成功经验,总结出多措并举治理瓦斯的针对性方法,并形成一套完善而行之有效的管理措施,杜绝了瓦斯事故,确保了安全生产,取得了较好的经济和社会效益。

加强教育,提高对治理瓦斯重要性的认识

观念决定思路,思路决定出路。显德汪矿站在“治理瓦斯就是解放生产力,治好瓦斯就是发展生产力”的高度出发,充分利用周三、周五职工会议,对职工就瓦斯爆炸危害性以及如何避免瓦斯事故的知识进行教育,并组织职工观看瓦斯爆炸及预防的专题片,提高职工的感性认识,使职工牢固树立“瓦斯超限就是事故”的思想,在瓦斯治理及措施的落实上杜绝了过去那种“事不关己,高高挂起”的思想,增强了责任心,从而确保治理瓦斯各项措施的严格落实,有效预防了瓦斯事故的发生。

综合施策,做好瓦斯释放工作

未雨绸缪,提前实施抽放。为将回采时瓦斯影响降到最低,显德汪矿在巷道掘进过程中每50米施工一钻窝,钻窝内伞形布置抽放瓦斯钻孔,钻孔深约60米,每个钻窝内布置4~8个,利用瓦斯抽放泵进行不间断的抽放,使煤体中的瓦斯提前得到释放。

预裂爆破,加速释放。煤与瓦斯的结合有两种状态,一种是游离状态,另一种是吸附状态。处于游离状态的瓦斯较易释放,而吸附状态的瓦斯则相反。显德汪矿工作区域的瓦斯就是以吸附状态的形式和煤紧密地结合在一起。为了最大限度地使瓦斯得到抽放,显德汪矿在1720工作面采用了预裂爆破法,即由运输巷向工作面煤壁打深孔,然后向孔内装炸药,采用深孔爆炸,这样,一方面破坏了煤与瓦斯的结合状态,使瓦斯较易抽出,另外,增加了煤层中的裂隙,使瓦斯较易释放。

长短注水结合,加速瓦斯释放,降低煤尘浓度。随着工作面的推进,瓦斯抽放管路需要逐渐拆除。为了最大限度地利用原抽放孔和管路,显德汪矿只是将原主管进行拆除,其他管路不动,并与供水管连接,向原抽放孔内注水,即所谓的长壁注水。短壁注水就是在运料巷安装一台供液泵,铺设一套专用供水管路,在工作面垂直煤壁打孔,每5个支架打一孔,孔深8米,打好后由专用管路向其内注高压水。通过注水,一方面,用水挤占空间,将瓦斯挤出,另一方面,增加了煤层内裂隙,也有利于瓦斯的释放。此外,注水使煤层潮湿,减少了割煤过程煤尘的产生,有利于瓦斯扩散。为保证注水效果,显德汪矿根据长期实践,总结出了“深插孔,液慢送,压力过高也不中”的注水规则。

双管齐下,注、释结合。由于瓦斯是以吸附状态存在,通过采取提前抽放,长短、注水结合,虽取得了一定的效果,但煤层中仍有大量的瓦斯。为此,显德汪矿在工作面加打释放孔,除机头、机尾7个支架外,当煤层超过0.8米时,每架一个,每孔深9米。为保证孔深和打孔数量,安排一名班长专门负责,同时夜班跟班人员负责验收,对不按规定打孔和弄虚作假者,严惩负责班长。以此提高班长的责任心,保证措施的严格落实。

强化巷道支护和隅角管理,有效防控两巷瓦斯和煤尘积聚

加强巷道的扩卧和支护密度,保证两巷的断面,满足通风的需要。2#煤是三软煤层,且运输巷上方为采空区,因此动压显现明显,顶板下沉快,底、帮变形严重,成为提高工作面进风量的瓶颈,制约了正常生产。显德汪矿针对此突出问题,一方面,对运输巷超前支护段加长支护,由原来的20米加长到100米,由原来的双道跑梁改成三道跑梁,增加支护密度,减少巷道的变形。为保证巷道的断面符合要求,将工作面机头外100米由原来的单纯中班扩卧变为现在的三班扩卧,每班都有自己负责的地段,从而明确了责任,巷道的断面也得到了保证。

为满足通风的需要,保证巷道断面,减少工人的劳动强度,在1921工作面大胆创新,将传统的人工扩卧(利用编织袋、抬筐人工往里抬或所有人员站成一排,分段往里清煤)更新为刮板运输机运输(沿靠工作面一侧安装一部40T刮板运输机),这一改进使工作效率大大提高,为提高风量打下了坚实的基础。

强化瓦斯积聚点上下隅角的管理。高瓦斯工作面的下隅角是风流扩散的死角,容易形成瓦斯积聚。针对这一实际,显德汪矿采取了以下有效应对措施:一是为防止上隅角和支架之间漏风使采空区的瓦斯涌向工作面,采取了上半个工作面挂风障和机尾扩超前排、上隅角的措施,既减少了风流阻力,又杜绝了新风流向老空区泄漏。二是加强对隅角的管理。隅角是风流通过整个工作面后的末梢区域,是瓦斯管理的重点。除采用填充煤袋外,还使用水炮弹和供风管路向容易产生瓦斯积聚的范围内喷雾、吹风,使积聚的瓦斯尽快被吹散稀释。三是在下隅角处挂风障,引导风流流经下隅角,带走存留的瓦斯。四是在隅角安设抽放瓦斯管路,对隅角瓦斯进行抽放。

防控结合,治理两巷和工作面风流中的瓦斯和煤尘。采煤机的截深和瓦斯涌出量有直接关系,截深大,瓦斯的相对涌出量也就大。为使机组割煤过程中瓦斯不超限,显德汪矿采用浅截深方式(正常截深0.6米,实用截深0.3~0.4米),有效控制了工作面瓦斯涌出量。

风量是治理瓦斯的关键,风量加大的同时,也给煤尘管理带来诸多难题。显德汪矿在坚持分时段全面洒水的基础上,在工作面每个支架安装一组喷雾装置,以便为机组割煤和人工拉架过程中实施降尘;机组割煤后,由专人对煤壁洒水,保持煤壁潮湿,这样一方面可减少割煤过程中产生煤尘,另外也能使产生的煤尘吸附在煤壁,不扩散到巷道;在运料巷和运输巷各安装1~2个全断面喷雾,并间隔1米设一道纱帘,大大降低了风流中的煤尘含量;在各转载点均设置喷雾装置,以降低煤炭转载过程中的煤尘。此外,两巷根据煤尘情况,采取每班洒水或每天洒水措施,同时,每班负责清扫自己所承包责任段管线上的煤尘,班前班后各清扫一遍,从而杜绝了煤尘堆积。

(作者单位:冀中能源股份公司显德汪矿)

(责任编辑:庞永厚)

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