王春森,郑茂慧(内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司巴彦高勒煤矿,内蒙古鄂尔多斯017300)

1 前言

某矿设计产能400 万t/a,共分为三个开采水平,目前主采一水平的3-1 煤,矿井为低瓦斯矿井,煤层具有爆炸危险,所采煤层为容易自燃煤层,自然发火期在41～92 d。依据已有研究成果,经过预氧化浸水风干处理后的煤样与原煤及未浸水煤体相比,表现出更强的氧化性,同时产生CO 速率及CO产生量均远超原煤及预氧化煤体[1-2]。矿井3-1 煤开采后采空区内会出现不同程度积水,后期排水后会增加采空区内遗煤自然发火危险性。

在沿空掘巷中,煤柱裂隙是CO 入侵作业场所的关键通道,同时也是采空区漏风的主要通道[3]。因此,在沿空掘巷施工过程中掌握护巷煤柱孔裂隙发育对预防采空区有毒有害气体入侵沿空掘巷具有重要意义。

2 工程概况

2.1 地质概况

3102 工作面回风巷道为矩形断面,掘宽、掘高分别为5 500 mm、4 200 mm,S掘=23.10 m2;净宽、净高分别为5 300 mm、3 900 mm,S净=20.67 m2。东部以盘区辅运大巷为界,西部至12 盘区西部边界,北部为已实现密闭的3101 工作面,南部为待采3102工作面。为配合3101 采空区排水需要,3102 工作面巷道与3101 采空区间有6 m 小煤柱。

3102 回风巷道沿3-1 煤底板掘进,煤层倾角1°～3°,厚度3.90～5.90 m,平均煤厚5.25 m。通过三维地震勘探资料和已掘进的3101 运输巷道分析,3102 回风巷道掘进至3 009 m 处揭露DF19 断层,断层落差约为6.5 m,走向296°,倾向26°,倾角49°。具体位置如图1所示。

图1 3102 工作面平面布置图

2.2 回风巷道围岩变形

3102 工作面回风巷道采用锚网索支护工艺(锚杆间排距均为1 000 mm),由于回风巷道断面尺寸较大,在掘进期间受邻近采空区(3101 采空区)侧向支承压力、巷道掘进压力叠加影响,区段小煤柱容易受压产生较大变形,从而产生漏风通道。……