掘進(jìn)巷道過(guò)小窯空巷通風(fēng)安全技術(shù)應(yīng)用

張景萍

（晉華宮礦安監(jiān)站，山西 大同 037003）

晉華宮礦11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷在掘進(jìn)探巷期間，探巷100 m 后與11-2#層小窯探空，根據(jù)地質(zhì)科人員查看探巷現(xiàn)場(chǎng)后分析：預(yù)計(jì)所見(jiàn)空區(qū)應(yīng)該為一條空巷。為了確認(rèn)小窯區(qū)域內(nèi)的情況，確保311 西北部延伸區(qū)域的安全布置[1-7]，經(jīng)研究后決定，21123 巷向前掘進(jìn)直至貫通。

1 工作面概況

311 盤(pán)區(qū)位于礦井北部，共有7#層、8#層、11-1#層、11-2#層四層煤層。311盤(pán)區(qū)由311主扇供風(fēng)，盤(pán)區(qū)進(jìn)風(fēng)量8083 m3/min，回風(fēng)量8300 m3/min。21123 巷井下位于311 盤(pán)區(qū)11-1＃層，北部存在煤礦，西部存在煤礦破壞區(qū)，東部為11-1#層51121巷，南部為11-2＃層311 盤(pán)區(qū)延伸巷，上覆8#、7#層81125 采空區(qū)，下伏為11-2#層煤。

21123 巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為584 m，巷道斷面規(guī)格為4.2 m×2.6 m，支護(hù)形式為錨桿錨索支護(hù)。巷道采用機(jī)掘方式掘進(jìn)，采用2×30 kW 對(duì)旋風(fēng)機(jī)配套Ф600 mm 風(fēng)筒對(duì)其供風(fēng)，風(fēng)機(jī)開(kāi)一級(jí)，吸風(fēng)量為350 m3/min，末端風(fēng)為320 m3/min，巷道斷面8.5 m2，末端風(fēng)速為0.63 m/s，全風(fēng)壓風(fēng)量為648 m3/min。

21123 巷 掘 進(jìn) 至20 m 時(shí)，探 巷80 m 發(fā) 現(xiàn) 與11-2#層探通，鉆孔出風(fēng)，孔內(nèi)無(wú)水，孔內(nèi)氣體含量：CO2為11.1%，CH4為1.2%，CO 為0%，O2為6.7%，H2S 為0%。探通小窯預(yù)計(jì)為小窯煤礦破壞區(qū)， 且煤礦已經(jīng)于2001 年隔離封閉，破壞區(qū)及周?chē)壳拔窗l(fā)現(xiàn)存在火區(qū)。11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷貫通前通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如圖1。

圖1 11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷貫通前通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

2 掘進(jìn)探巷及貫通方案

2.1 探巷

依據(jù)地質(zhì)科出具的探10 m、掘5 m 的探巷設(shè)計(jì)進(jìn)行探巷，探明影響區(qū)域范圍內(nèi)的小窯空巷的情況。

2.2 掘進(jìn)方案

采用機(jī)掘方式進(jìn)行掘進(jìn)，掘至距小窯巷道2 m位置時(shí)停止使用機(jī)掘方式掘進(jìn)，由救護(hù)隊(duì)員佩戴呼吸器采用風(fēng)鎬作業(yè)，繼續(xù)掘進(jìn)，直至貫通。

2.3 貫通方案

（1）貫通前的準(zhǔn)備工作

貫通前，首先在貫通點(diǎn)附近準(zhǔn)備臨時(shí)隔離密閉、防爆密閉和永久密閉的物料，預(yù)計(jì)共需10 車(chē)片石、2 車(chē)水泥、4 車(chē)沙子、10 根11#礦工鋼、3 m×0.4 m木板14 塊、風(fēng)筒風(fēng)帳2 塊。通風(fēng)區(qū)在21123 回風(fēng)繞道以里5 m 范圍內(nèi)施工兩道風(fēng)門(mén)，并將風(fēng)門(mén)掛好，在風(fēng)門(mén)外安裝一個(gè)壓差計(jì)，將負(fù)壓管連至工作面，并在工作面增加一臺(tái)CO傳感器和一臺(tái)氧氣傳感器。在巷道剩余5 m 貫通時(shí)，由通風(fēng)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)指揮啟動(dòng)升壓，通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)控制調(diào)節(jié)斷面，要求調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)內(nèi)外壓差大于50 mmH2O。同時(shí)，在調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)處備足量沙袋或粉煤灰袋，做到發(fā)生緊急情況能夠快速封閉風(fēng)門(mén)。

貫通前，管路區(qū)為21123 巷提供完好的壓風(fēng)系統(tǒng)，并將管路接至工作面。

貫通前，機(jī)掘三隊(duì)在巷口重新安裝兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，按要求接好電源，實(shí)現(xiàn)“三專(zhuān)三閉鎖”，并將風(fēng)筒連至升壓風(fēng)門(mén)處備用。

（2）貫通期間方案

貫通前由通風(fēng)區(qū)測(cè)定21123 巷全風(fēng)壓風(fēng)量，并在貫通前風(fēng)機(jī)啟動(dòng)雙級(jí)，要求全風(fēng)壓風(fēng)量滿足需要，風(fēng)筒末端距工作面不大于5 m，貫通時(shí)要求貫通斷面逐漸擴(kuò)大到0.8×0.8 m2小口，不得全斷面貫通。

（3）貫通后的方案

貫通后，由救護(hù)隊(duì)負(fù)責(zé)探巷，根據(jù)探巷結(jié)果制定施工方案。11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷貫通后通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如圖2。

圖2 11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷貫通后通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

3 與小窯應(yīng)急隔離方案

11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷與小窯巷道貫通后，采用2×30 kW 對(duì)旋風(fēng)機(jī)通過(guò)設(shè)置均壓風(fēng)門(mén)的方法構(gòu)筑局部升壓系統(tǒng)杜絕小窯封閉區(qū)域內(nèi)氣體向外擴(kuò)散。均壓風(fēng)門(mén)內(nèi)外壓差為850 Pa，未發(fā)現(xiàn)小窯氣體泄入，雖暫時(shí)安全，但存在安全隱患，決定構(gòu)筑密閉墻與小窯進(jìn)行隔離。11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷密閉后通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如圖3。

圖3 11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷密閉后通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

（1）在小窯巷道東、西兩側(cè)距21123 巷1.5 m以外位置進(jìn)行封堵，隔絕人員行走通道，同時(shí)避免風(fēng)機(jī)停運(yùn)后小窯氣體大量泄入。

（2）繼續(xù)向21123 巷正前方掘進(jìn)3 m，清理、支護(hù)完成后將機(jī)組退至21123 巷靠風(fēng)筒幫合適位置，不得影響密閉等工程施工。

（3）清理小窯巷道距貫通點(diǎn)東西兩側(cè)1.5 m 范圍并掏槽，要求將小窯巷道底部與11-1#層21123巷底部平齊，密閉底部掏槽不小于0.5 m，幫不小于0.2 m，頂部掏槽不小于0.2 m，槽口寬度不得小于密閉厚度。

（4）安排專(zhuān)人定期對(duì)21123 巷工作面風(fēng)機(jī)吸風(fēng)、末端風(fēng)、全風(fēng)壓風(fēng)量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)處理，確保工作面風(fēng)量、壓力滿足施工需要。

（5）封閉期間，安排救護(hù)隊(duì)員佩戴呼吸器現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控隊(duì)組施工情況，發(fā)現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)或風(fēng)流反向、氣體超限等情況立即斷電撤人，并向礦調(diào)度室、通風(fēng)區(qū)值班室匯報(bào)，未處理完成前嚴(yán)禁人員進(jìn)入。

（6）封閉期間及封閉完成后，21123 工作面仍采用均壓通風(fēng)系統(tǒng)，未經(jīng)許可，嚴(yán)禁任何人員改變?cè)摴ぷ髅嫱L(fēng)系統(tǒng)。

（7）21123 巷作業(yè)人員必須熟悉避災(zāi)路線，掌握災(zāi)害救護(hù)知識(shí)，在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，積極開(kāi)展自救互救，迅速撤離災(zāi)區(qū)，減少傷亡。入井人員必須掌握和熟悉自救器的性能、使用方法和注意事項(xiàng)，做到定期檢查，報(bào)廢的自救器及時(shí)更換，使其在災(zāi)變中發(fā)揮作用。

4 密閉充填注羅克休

與小窯巷道貫通后，雖施工密閉將小窯巷道與21123 巷隔離，但是存在封閉區(qū)域氣體泄入巷道的可能，容易造成局部瓦斯、二氧化碳等氣體積聚，影響礦井安全生產(chǎn)，因此采用羅克休對(duì)密閉空間進(jìn)行充填。期間，需要從11-1#層21123 巷向小窯巷道打孔，為羅克休充填做準(zhǔn)備。要求先注A2、A4 孔，然后注A1、A3 孔，如圖4。

圖4 11-1#層311 盤(pán)區(qū)21123 巷鉆孔布置示意圖

（1）A1 孔：在21123 巷交小窯巷道以北1 m處開(kāi)口，開(kāi)口位置距底板1.2 m，仰角5.7°，方位角243.4°。

（2）A2 孔：在21123 巷交小窯巷道以北1 m處開(kāi)口，開(kāi)口位置距底板0.6 m，仰角11.3°，方位角228.8°。

（3）A3 孔：在21123 巷交小窯巷道以南1 m處開(kāi)口，開(kāi)口位置距底板1.2 m，仰角5.7°，方位角296.6°。

（4）A4 孔：在21123 巷交小窯巷道以南1 m處開(kāi)口，開(kāi)口位置距底板0.6 m，仰角11.3°，方位角311.2°。

5 效果分析

（1）通過(guò)采用綜合通風(fēng)安全技術(shù)措施，使21123 掘進(jìn)工作面順利通過(guò)了廢棄小窯空巷，有效防止了采空區(qū)氣體外泄，并且采用密閉隔離與填充的方式，使得21123 巷與小窯破壞區(qū)得到了充分的隔離，杜絕了在回采過(guò)程中破壞區(qū)內(nèi)氣體的泄入，為工作面安全回采創(chuàng)造了條件。

（2）通過(guò)對(duì)掘進(jìn)巷道過(guò)小窯老巷的通風(fēng)技術(shù)研究及應(yīng)用，為今后過(guò)小窯巷道提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。