綜合防治水和預(yù)防有毒有害氣體技術(shù)措施

文/張明亮 郭萬(wàn)英

內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司納林廟煤礦二號(hào)井，位于東勝煤田的東部，屬半干旱大陸性氣候。本區(qū)水文地質(zhì)類型為二類一型，即以裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。

一、充水因素分析

本區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層平緩，地層傾角＜10°，其構(gòu)造輪廓為一平緩的單斜構(gòu)造，傾向基本為南西向。無(wú)斷層及巖漿巖侵入，故不會(huì)因構(gòu)造破碎帶引起礦井充水。

礦區(qū)附近北部有原王家坡煤礦，采空面積1.8Km2，礦井排水量50m3/d，水量較小，已停采關(guān)閉，該礦與其貫通的巷道全部砌筑了永久防火密閉，并全部進(jìn)入綜采采空區(qū)；北部還有宏景塔煤礦、布爾洞煤礦與該礦相鄰，都留有安全設(shè)計(jì)的煤柱。

南部有原納林廟煤礦一號(hào)井，該礦與其貫通的巷道全部砌筑了防火密閉，并全部進(jìn)入綜采采空區(qū)，南部與該礦相鄰的還有準(zhǔn)旗泰山煤礦，該礦與其貫通的房采巷道砌筑了防火密閉；西部有布爾洞煤礦，留有設(shè)計(jì)的煤柱；東部有原納林廟煤礦二號(hào)井和四號(hào)井兩個(gè)煤礦，礦井涌水量較小，已停采關(guān)閉，與其貫通的巷道全部砌筑了防火密閉，并全部進(jìn)入綜采采空區(qū)。區(qū)內(nèi)無(wú)廢棄的老窯，不會(huì)因老窯積水帶來(lái)充水隱患。

二、有毒有害氣體情況分析

1.瓦斯

勘探在鉆孔中采集了瓦斯樣，利用解吸法試驗(yàn)結(jié)果，均含很低的殘存瓦斯，經(jīng)過室內(nèi)脫氣分析，瓦斯成分以氮?dú)鉃橹?，其次為二氧化碳，多?shù)鉆孔無(wú)甲烷，為二氧化碳～氮?dú)鈳А?/p>

2.自燃

據(jù)測(cè)區(qū)內(nèi)6-2煤層自燃傾向等級(jí)屬于易自燃煤 （T1為 15～21℃），著火溫度小于 305℃(T1)。這是煤層露頭自燃和開采后煤堆積自燃的主要因素。據(jù)調(diào)查：東勝煤田煤自然發(fā)火期為40～60天，堆積高度、堆積方式均是煤堆自燃的影響因素。

三、老空積水及有毒有害氣體可疑區(qū)

4煤、6煤大巷及順槽掘進(jìn)到與相鄰礦井的邊界地段。距離邊界50m時(shí)必須堅(jiān)持“有掘必探，先探后掘”的原則開展掘進(jìn)作業(yè)。

位于原納林廟煤礦四號(hào)井、原王家坡煤礦、納二礦之間的連采B區(qū)大巷。大巷掘進(jìn)時(shí)必須堅(jiān)持“有掘必探，先探后掘”的原則開展掘進(jìn)作業(yè)。

位于原王家坡煤礦區(qū)域內(nèi)的連采B區(qū)大巷及順槽。大巷及順槽掘進(jìn)時(shí)必須堅(jiān)持“有掘必探，先探后掘”的原則開展掘進(jìn)作業(yè)。

四、掘進(jìn)工作面探放水、預(yù)防有毒有害氣體的安全技術(shù)措施

1.鉆探作業(yè)時(shí)間及鉆探距離的確定

根據(jù)地質(zhì)技術(shù)資料與掘進(jìn)工作面進(jìn)度綜合考慮，每次鉆探探測(cè)深度不小于50m；鉆孔超前的最小距不小于10m，小于10m時(shí)必須及時(shí)鉆探。鉆探時(shí)間定為檢修班。

2.鉆前準(zhǔn)備事項(xiàng)

（1）打眼前必須加固工作面迎頭支護(hù)，錨桿、金屬網(wǎng)、棚梁及前探梁支護(hù)必須支護(hù)齊全可靠。

（2）瓦斯檢查員必須跟班檢查。

（3）電話安裝到迎頭工作面，保證通訊暢通。

（4）風(fēng)筒距迎頭不得大于10m，保證正常供風(fēng)。

（5）安裝好臨時(shí)排水設(shè)備和管路，并備用一套排水設(shè)備。

（6）綜掘機(jī)后退至迎頭10m以外。

（7）清理干凈工作面浮矸（煤）雜物，保證退路暢通。

（8）鉆機(jī)安裝必須平穩(wěn)牢固，檢查各部件情況，確保完好。安好鉆機(jī)接電時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度。

（9）所有施工人員必須學(xué)習(xí)本措施和鉆機(jī)安全操作規(guī)程，熟悉避災(zāi)路線。

3.鉆探作業(yè)措施

（1）探放水作業(yè)與正常掘進(jìn)保留至少10m的隔離煤柱，即每次鉆探作之后，巷道掘進(jìn)40m之后停止正常掘進(jìn)作業(yè)，再次進(jìn)行探鉆作業(yè)，循環(huán)往復(fù)直至巷道掘進(jìn)工程完工。

（2）依據(jù)設(shè)計(jì)的探放水孔位、方位、角度、深度及鉆孔數(shù)目進(jìn)行施工，保證施工質(zhì)量。

（3）鉆孔防水前，必須估計(jì)積水量，根據(jù)工作面排水設(shè)備和礦井排水能力，科學(xué)控制好放水流量。

（4）放水前，必須有專人監(jiān)控出水情況，測(cè)定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時(shí)處理并立即報(bào)告礦調(diào)度室（生產(chǎn)指揮中心）。

4.鉆探施工安全技術(shù)措施

（1）加強(qiáng)靠進(jìn)探水地點(diǎn)的支護(hù)，打好堅(jiān)固的立柱和攔板，以防高壓水沖垮煤壁和支架。認(rèn)真檢查排水系統(tǒng)，保持狀態(tài)完好；準(zhǔn)備好適當(dāng)坡度和斷面的排水溝及相當(dāng)容積的臨時(shí)緩沖水倉(cāng)，加大排水能力。確定主要探水孔的位置，由測(cè)量人員進(jìn)行標(biāo)定。探水地點(diǎn)要經(jīng)常檢查有無(wú)有害氣體，發(fā)現(xiàn)有害氣體溢出時(shí)，要及時(shí)采取通風(fēng)措施。探水地點(diǎn)要安設(shè)專用電話，使其能夠及時(shí)與礦調(diào)度或中央水房聯(lián)系。

（2）在探水時(shí)制定安全退路并保證暢通，同時(shí)要與相鄰工作和其他作業(yè)地點(diǎn)保持緊密的信號(hào)聯(lián)系，以便萬(wàn)一出水立即通知受水害威脅區(qū)域的人員安全撤離。在水壓較大的地點(diǎn)探水時(shí)，探水孔要設(shè)套管，以便安裝水閥控制放水量。特別危險(xiǎn)的地段，還應(yīng)選擇堅(jiān)固地點(diǎn)修筑臨時(shí)水閘門。

打鉆時(shí)，要時(shí)刻注意觀察鉆孔情況。發(fā)現(xiàn)鉆空中水量、水壓突然增大，以及出現(xiàn)頂鉆等異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即停鉆檢查，如鉆孔內(nèi)水的壓力很大，應(yīng)馬上將鉆桿固定，切勿轉(zhuǎn)移或拔鉆，鉆機(jī)后面不要站人，以免高水壓將鉆桿頂出傷人或造成透水事故。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確判別煤、巖層厚度并記錄深度。一般每鉆進(jìn)10m或更換鉆具時(shí)，測(cè)量一次鉆桿并核實(shí)孔深，終孔前再?gòu)?fù)核一次。

（3）鉆進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有毒、有害氣體噴出時(shí)，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)、切斷電源，將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點(diǎn)。立即報(bào)告礦調(diào)度，采取措施。鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置方法鉆進(jìn)。在鉆探施工中，遇含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前，應(yīng)停止鉆進(jìn)，安好水門后再繼續(xù)鉆進(jìn)。

探放斷層水的探水孔終孔后，孔內(nèi)有水應(yīng)進(jìn)行放水試驗(yàn)?？變?nèi)無(wú)水時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢驗(yàn)斷層隔水性能；壓力一般應(yīng)略大于斷層所承受的靜水壓力。鉆孔在施工過程中，必須有瓦斯檢查員在現(xiàn)場(chǎng)值班，檢查鉆孔和工作地點(diǎn)空氣成分。如果瓦斯和其他有毒、有害氣體超過規(guī)定時(shí)，必須立即停止打鉆，切斷電源，撤出人員，并向礦調(diào)度匯報(bào)，采取措施進(jìn)行處理。

（4）井下跟班隊(duì)長(zhǎng)、班長(zhǎng)與掘進(jìn)機(jī)司機(jī)與瓦檢員必須配備便攜式CH4及CO檢測(cè)儀，加強(qiáng)觀察和警戒、對(duì)工作地點(diǎn)瓦斯、一氧化碳進(jìn)行定時(shí)與不定時(shí)監(jiān)測(cè)。工作面的CH4、CO及CO2探頭裝置必須隨工作面正規(guī)循環(huán)推進(jìn)及時(shí)前移至合理位置對(duì)工作地點(diǎn)瓦斯、一氧化碳進(jìn)行連續(xù)的不間斷監(jiān)測(cè)，保持完好齊全。如果鉆探到前方存在積水、承壓水、有毒有害氣體超限時(shí)，另行制定專門措施由專業(yè)人員進(jìn)行排放。工作面會(huì)風(fēng)風(fēng)中瓦斯?jié)舛瘸^1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%時(shí)，必須停止工作，撤出人員，采取措施，進(jìn)行處理。