綜采工作面回撤液壓支架,基本上采用頂風回撤,但因巷道特殊條件的限制,有的工作面液壓支架回撤需要順風進行。小青礦自1999年8月至2003年5月共采用順風方式安全回撤6年綜采工作面,在通風瓦斯技術管理方面積累了一定的經驗。本文以S2-703綜采工作面為例,結合其他工作面的一些具體做法,對順風回撤支架過程中的通風瓦斯管理方法進行總結。
1工作面概況
工作面布置見圖1。
圖1S2BR> S2BR> 該工作面于2001年10月1日開采,至2002年4月21日Ⅱ段回撤前,平均日產量3646t.配風量1230m3/min,瓦斯涌出量最小為12.3m3/min,最大為19.5m3/min,抽放瓦斯量一般在6~12m3/min,抽放率在45%~60%。
在撤前工作面長96m,工作面傾角為12°,運順低、回順高、上行通風,配風量950 m3/min左右。
2回撤前的準備工作
2.1封堵上隅角
當劈幫工作達標并撤出采煤機、運輸機后,將工作面后四組支架及煤柱側的采空區漏風處,用裝黃土編織袋進行砌筑封堵,后四組支架的四連桿、前梁、護幫板與頂板之間的空隙也要封嚴封實。在砌筑封堵的同時把抽放花管插到上隅角高濃度瓦斯聚集區,并要吊掛牢固。這些工作結束后及時進行噴漿,對所有微小孔隙、孔洞噴嚴,防止高濃度瓦斯從上隅角涌出,并為抽放創造條件。
2.2瓦斯抽放系統
為減輕通風管理負擔,工作面由永久與臨時兩個抽放系統進行抽放。
(1)永久系統。該工作面最后一個鉆場17#鉆場回撤時距工作面24m,共設計5個鉆孔,鉆孔呈扇形布置,孔長60~80m,終孔距工作面30m以上,為防止塌孔,每孔下Φ60mm套管40~70m,由南風井抽放泵站進行,抽放能力20~30 m3/min。
(2)臨時系統。采用YD-V型移動抽放泵站進行抽放,移動泵設在該采場回順聯絡道,對上隅角進行抽放,抽放管徑Φ159mm,負壓端管路長850m,正壓端管路長320m,平均抽放混合量19.4 m3/min。
2.3監測設施
在原有回風、上隅角兩個監測探頭的基礎上,工作面增設一臺探頭,探頭位置距支架調向處15m以內,隨支架回撤移動,探頭報警與斷電瓦斯濃度為1%,斷電范圍為工作面與回風的全部非本質安全型電源。
3回撤期間管理措施
(1)支護管理。回撤時風流流經工作面有兩個通道,其一為支架回撤后工作面剩余斷面的新風通道,另一為工作面采空區漏風,增大新風斷面,減少采空區漏風,必須加強回撤時支護管理。工作面前上隅角主副架撤出后,利用圓木打二個木垛,維護住上隅角頂板,隨支架回撤,采取每隔1.5m打一個戧柱的措施,在回撤第12~22組支架時,泥巖為偽頂厚度大、破碎,頂板隨支架移動迅速下沉,此段加密戧柱布置,每1.5m至少打二個戧柱,通過支護,確保了一定的新風通道,這是控制瓦斯自采空區涌出的基礎。
(2)瓦斯管理。關鍵是操作規程和安全技術措施的落實,因此在回撤過程中礦派通風隊干部、安全監察員全程跟班,確保各項安全技術措施的落實。另外現場作業的班組電鉗工、絞車司機全部配帶便攜儀。懸掛的反繩滑輪要牢固。絞車牽引鋼絲繩要完好,防止摩擦或拉斷產生火花。瓦斯檢查員特別注意檢查處理局部頂渦流處的積存或積聚的高濃度瓦斯。瓦斯監測探頭每周充氣調試不少于3次,確保完好,斷電靈敏可靠。
4實施效果
(1)風量變化。回撤初期,風量基本穩定,在回撤13~15組支架時,由于空頂距加大,頂板來壓,通風斷面迅速減少,風量有一突然下降的過程,由931 m3/min下降至496 m3/min,此后回撤,由于對通風斷面的控制,風量是一個緩慢下降的過程,由500 m3/min左右下降到300 m3/min左右。見表1。
表1 S?2-703回撤支架與通風瓦斯情況
(2)回風瓦斯濃度。回撤前50組支架時,大部風量由新風斷面通過,回風瓦斯濃度基本穩定在0.1% ~0.2%,回撤51~54組支架時回風濃度突然由0.51%上升至0.7%左右,這是工作面壓差直接作用于后幾組支架,較高濃度的采空區瓦斯自支架涌出的緣故,在回撤后10組支架時,回風瓦斯濃度維持在0.6%~0.9% 之間(見圖2)。
圖2回風瓦斯濃度趨勢曲線
(3)風排瓦斯量。前50組支架由于風量下降,回風瓦斯濃度基本不變,風排瓦斯緩緩下降,由1.5 m3/min下降到1.0 m3/min以下,后14組支架風排瓦斯量上升,維持在2.0~3.0 m3/min(見圖3)。
圖3 S2-703瓦斯涌出動態曲線
(4)瓦斯抽放量。回撤期間永久抽放系統抽放量基本穩定在2.8~3.2 m3/min;臨時抽放系統抽放量逐漸增加,抽放濃度2%~10%,抽放量為0.39~1.96 m3
1工作面概況
工作面布置見圖1。
圖1S2BR> S2BR> 該工作面于2001年10月1日開采,至2002年4月21日Ⅱ段回撤前,平均日產量3646t.配風量1230m3/min,瓦斯涌出量最小為12.3m3/min,最大為19.5m3/min,抽放瓦斯量一般在6~12m3/min,抽放率在45%~60%。
在撤前工作面長96m,工作面傾角為12°,運順低、回順高、上行通風,配風量950 m3/min左右。
2回撤前的準備工作
2.1封堵上隅角
當劈幫工作達標并撤出采煤機、運輸機后,將工作面后四組支架及煤柱側的采空區漏風處,用裝黃土編織袋進行砌筑封堵,后四組支架的四連桿、前梁、護幫板與頂板之間的空隙也要封嚴封實。在砌筑封堵的同時把抽放花管插到上隅角高濃度瓦斯聚集區,并要吊掛牢固。這些工作結束后及時進行噴漿,對所有微小孔隙、孔洞噴嚴,防止高濃度瓦斯從上隅角涌出,并為抽放創造條件。
2.2瓦斯抽放系統
為減輕通風管理負擔,工作面由永久與臨時兩個抽放系統進行抽放。
(1)永久系統。該工作面最后一個鉆場17#鉆場回撤時距工作面24m,共設計5個鉆孔,鉆孔呈扇形布置,孔長60~80m,終孔距工作面30m以上,為防止塌孔,每孔下Φ60mm套管40~70m,由南風井抽放泵站進行,抽放能力20~30 m3/min。
(2)臨時系統。采用YD-V型移動抽放泵站進行抽放,移動泵設在該采場回順聯絡道,對上隅角進行抽放,抽放管徑Φ159mm,負壓端管路長850m,正壓端管路長320m,平均抽放混合量19.4 m3/min。
2.3監測設施
在原有回風、上隅角兩個監測探頭的基礎上,工作面增設一臺探頭,探頭位置距支架調向處15m以內,隨支架回撤移動,探頭報警與斷電瓦斯濃度為1%,斷電范圍為工作面與回風的全部非本質安全型電源。
3回撤期間管理措施
(1)支護管理。回撤時風流流經工作面有兩個通道,其一為支架回撤后工作面剩余斷面的新風通道,另一為工作面采空區漏風,增大新風斷面,減少采空區漏風,必須加強回撤時支護管理。工作面前上隅角主副架撤出后,利用圓木打二個木垛,維護住上隅角頂板,隨支架回撤,采取每隔1.5m打一個戧柱的措施,在回撤第12~22組支架時,泥巖為偽頂厚度大、破碎,頂板隨支架移動迅速下沉,此段加密戧柱布置,每1.5m至少打二個戧柱,通過支護,確保了一定的新風通道,這是控制瓦斯自采空區涌出的基礎。
(2)瓦斯管理。關鍵是操作規程和安全技術措施的落實,因此在回撤過程中礦派通風隊干部、安全監察員全程跟班,確保各項安全技術措施的落實。另外現場作業的班組電鉗工、絞車司機全部配帶便攜儀。懸掛的反繩滑輪要牢固。絞車牽引鋼絲繩要完好,防止摩擦或拉斷產生火花。瓦斯檢查員特別注意檢查處理局部頂渦流處的積存或積聚的高濃度瓦斯。瓦斯監測探頭每周充氣調試不少于3次,確保完好,斷電靈敏可靠。
4實施效果
(1)風量變化。回撤初期,風量基本穩定,在回撤13~15組支架時,由于空頂距加大,頂板來壓,通風斷面迅速減少,風量有一突然下降的過程,由931 m3/min下降至496 m3/min,此后回撤,由于對通風斷面的控制,風量是一個緩慢下降的過程,由500 m3/min左右下降到300 m3/min左右。見表1。
表1 S?2-703回撤支架與通風瓦斯情況
時間
回風風量/m3·min-1
回風平均瓦斯濃度%
回撤支架
數量/架
4月22日
996
0.15
3
4月23日
931
0.18
15
4月24日
496
0.15
26
4月25日
473
0.16
39
4月26日
410
0.27
54
4月27日
336
0.61
64
(2)回風瓦斯濃度。回撤前50組支架時,大部風量由新風斷面通過,回風瓦斯濃度基本穩定在0.1% ~0.2%,回撤51~54組支架時回風濃度突然由0.51%上升至0.7%左右,這是工作面壓差直接作用于后幾組支架,較高濃度的采空區瓦斯自支架涌出的緣故,在回撤后10組支架時,回風瓦斯濃度維持在0.6%~0.9% 之間(見圖2)。
圖2回風瓦斯濃度趨勢曲線
(3)風排瓦斯量。前50組支架由于風量下降,回風瓦斯濃度基本不變,風排瓦斯緩緩下降,由1.5 m3/min下降到1.0 m3/min以下,后14組支架風排瓦斯量上升,維持在2.0~3.0 m3/min(見圖3)。
圖3 S2-703瓦斯涌出動態曲線
(4)瓦斯抽放量。回撤期間永久抽放系統抽放量基本穩定在2.8~3.2 m3/min;臨時抽放系統抽放量逐漸增加,抽放濃度2%~10%,抽放量為0.39~1.96 m3