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淺談薄煤層開采回采安全管理

文檔作者：倪亞軍文檔來源：潞安集團(tuán)石圪節(jié)煤業(yè)公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年04月28日
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總第156期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．08．019
淺談薄煤層開采(回采)安全管理
倪亞軍
(潞安集團(tuán)石圪節(jié)煤業(yè)公司，山西長治046032)
摘要：以石圪節(jié)煤業(yè)公司下水平延伸薄煤層開采首采面為例，深入探索和研究石圪節(jié)煤業(yè)公司薄煤層回
采安全管理辦法，為其他薄煤層開采礦井提供必要的借鑒。
關(guān)鍵詞：薄煤層；開采；安全管理
中圖分類號：TD823．25 1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1005—2798(2012)08—0044—02
1 礦井基本情況 3 薄煤層工作面開采安全管理對策
潞安集團(tuán)石圪節(jié)煤業(yè)公司礦井井田位于沁水煤
田的東部邊緣，井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層走向近南
北向西傾斜，總體呈一寬緩的單斜構(gòu)造形態(tài)。該礦
原采3號煤層資源枯竭，根據(jù)集團(tuán)公司安排部署，在
原3號煤層開采的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水平延深，開采15
號煤層，15號煤層分三層，其中15—1號煤厚
0．35～2．07 m，平均1．12 m；15—2號煤厚0—
1．07 m，平均0．43 m；15—3號煤層厚0．32～
5．90 m，平均厚1．82 m。目前所開采煤層為15—1
號煤，現(xiàn)以15～1號煤層首采面為例，總結(jié)薄煤層開
采(回采)期間的安全管理。15—1號煤開采以綜采
工藝為主，綜采工作面均采用走向長壁后退式綜合
機(jī)械化采煤進(jìn)行回采，全部跨落法管理頂板。
2 薄煤層回采工作中存在的問題
通過首采面回采，發(fā)現(xiàn)在薄煤層回采過程中存
在以下幾個關(guān)鍵問題。
1) 采高低，工作面作業(yè)空間狹窄，生產(chǎn)條件
差，在設(shè)備出現(xiàn)故障時檢修困難。
2) 受地質(zhì)條件影響，周期來壓步距不一，甚
至極易垮落，頂板管理維護(hù)困難。
3) 由于首采面是下山工作面布置，采煤時受
I(2灰?guī)r含水層裂隙水的影響，工作面涌水較大，影
響采煤效率和工作面管理。
4) 由于開采的15號煤和上部14號煤均屬于
易自燃煤層，因此對采空區(qū)防治煤層自燃是采空區(qū)
管理的重中之重。
5) 煤層中含有硫化氫等有害氣體，對職工生
命健康造成嚴(yán)重威脅。
為了使綜采工作面能夠?qū)崿F(xiàn)安全管理，保證工
作面設(shè)備正常運轉(zhuǎn)是前提，強(qiáng)化工作面安全質(zhì)量標(biāo)
準(zhǔn)管理是基礎(chǔ)，加強(qiáng)工作面頂板控制是關(guān)鍵，同時抓
好防治水和煤層自燃防治以及有害氣體的防治工
作。在薄煤層工作面的安全生產(chǎn)管理和實踐中進(jìn)行
探索，并從以下幾方面人手，采取有效手段，確保了
薄煤層開采安全工作。
3．1 加強(qiáng)綜采設(shè)備檢修，減少機(jī)電設(shè)備事故
1) 嚴(yán)格執(zhí)行四檢查制(班檢、日檢、旬檢、月
檢)。為了保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，就必須以科學(xué)縝密
的制度把對綜采設(shè)備的檢修規(guī)范化、實效化。首先
要針對設(shè)備現(xiàn)狀，在實踐中根據(jù)生產(chǎn)活動的運行情
況，按設(shè)備狀態(tài)合理確定檢修時間和檢修制度；其次
是要求檢修人員要嚴(yán)格按照檢修檢查制度執(zhí)行，確
保檢修質(zhì)量關(guān)，并強(qiáng)化重點設(shè)備和重點部位的維護(hù)
管理，提高設(shè)備的開機(jī)率和使用率。
2) 實行生產(chǎn)班組在正常生產(chǎn)中對設(shè)備的有
效監(jiān)控。生產(chǎn)班組在整個作業(yè)過程中接觸設(shè)備最
多，對設(shè)備的運行狀況最為了解，對設(shè)備存在的問題
最為清楚。而要減少設(shè)備事故，避免設(shè)備故障影響
生產(chǎn)，就必須由生產(chǎn)班組在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)對設(shè)備
的監(jiān)控，為檢修班組提供真實準(zhǔn)確的設(shè)備故障信息。
3) 下大力氣抓好重點設(shè)備和關(guān)鍵部位的檢
查維護(hù)。由于工作面空間狹小，導(dǎo)致需要專門創(chuàng)造
條件才能實現(xiàn)對重點設(shè)備關(guān)鍵部位的檢修工作，因
此要加強(qiáng)Et常的檢查維護(hù)，加大生產(chǎn)設(shè)備的預(yù)防性
檢修處理，做到未雨綢繆。對發(fā)現(xiàn)的問題，有計劃的
創(chuàng)造條件進(jìn)行檢修維護(hù)和更換，減少設(shè)備故障的影
響時間，加快推進(jìn)速度，提高效率，確保安全生產(chǎn)。
收稿日期：2012-06-06
作者簡介：倪亞軍(1976一)，男，山西長子人，助理工程師，從事生產(chǎn)技術(shù)管理工作。
2012年8月 倪亞軍：淺談薄煤層開采(回采)安全管理 第21卷第8期
3．2 加強(qiáng)工作面頂板管理，杜絕頂板事故
1) 加強(qiáng)泥巖頂、底板的日常管理工作。15—
1號煤直接頂多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板多為泥巖，
局部為細(xì)粒砂巖。l5—1號煤層頂?shù)装宓刭|(zhì)條件較
差，在煤層開采過程中甚至隨采隨落，給日常頂板管
理帶來困難。為此，在工作面頂板破碎的情況下，要
及時采取在架間或支架頂梁上竄木料或工字鋼的方
法，加強(qiáng)對支架梁端的支護(hù)，并縮小端面距。同時，
根據(jù)現(xiàn)場情況及時采用超前推刮板輸送機(jī)和移架支
護(hù)頂板方式，以降低工作面頂板暴露面積和時間，必
要時還可以采取割一架移一架方法，從而有效地控
制頂板。
2) 加強(qiáng)上下端頭的頂板控制。工作面兩端
頭是應(yīng)力集中區(qū)，也是各種設(shè)備設(shè)施布置集中的區(qū)
域，該段空間狹窄，尤其是機(jī)頭設(shè)備多，空間小，頂板
一旦出現(xiàn)下沉或冒落，就會導(dǎo)致安全出口不暢，影響
安全生產(chǎn)。兩巷采用HDI一3000型叮T型鋼梁，與
KQD2—2008型單體液壓支柱兩套支護(hù)，超前20 m
范圍內(nèi)采取～ 梁兩柱支護(hù)形式。同時，在端頭區(qū)域
頂板日常管理中，要加強(qiáng)對煤幫的及時維護(hù)，以減少
片幫。發(fā)現(xiàn)頂板破碎，片幫嚴(yán)重時應(yīng)補(bǔ)充安全技術(shù)
措施，加強(qiáng)支護(hù)。
3) 加強(qiáng)構(gòu)造區(qū)域的頂板控制。出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)
造區(qū)域通常伴隨著礦山壓力的增大，造成工作面支
護(hù)困難，支架讓壓、工作面空間小，造成行人困難，甚
至造成壓死支架，導(dǎo)致區(qū)域頂板完整性差，經(jīng)常發(fā)生
冒頂。所以及時有效地控制構(gòu)造區(qū)域頂板是通過構(gòu)
造區(qū)域的關(guān)鍵。一是采用超前移架支護(hù)頂板，頂板
破碎時要帶壓擦頂移架；二是采用少割快拉的方式，
即縮小循環(huán)進(jìn)度，減少頂板暴露面積，及時移架支
護(hù)；三是采用馬麗散高壓灌注提前加固煤壁和煤體，
在采煤機(jī)通過漏冒頂煤層時，大大減少了工作面煤
幫和支架頂部煤體的片幫冒頂。
3．3 綜采工作面防治水
根據(jù)水文地質(zhì)資料提前進(jìn)行探放水是解決綜采
工作面水患的主要途徑。15—1號煤層水文地質(zhì)勘
探類型為以巖溶裂隙充水為主的簡單類型，直接充
水含水層為灰?guī)r裂隙巖k 巖溶含水層，預(yù)計回采初
期涌水量為1 300 m ／d，最大涌水量為2 600 m ／d。
首采面回采期間的排水工作安排主要分為兩個階
段。第一階段是工作面從切眼往外推進(jìn)250 111范圍
內(nèi)的排水工作，在這個范圍軌道巷低于膠帶巷，頂板
涌水往軌道巷一側(cè)流，通過排水巷排出。第二階段
是250 m往外的排水工作，在這個階段，頂板涌水主
要往采空區(qū)流，排水的主要工作是兩條巷道低洼處
的排水。
3．4 綜采工作面煤層自燃發(fā)火的防治
15—1號煤層自燃傾向為容易自燃，在防治煤
層自燃方面，建立了注漿注氮系統(tǒng)和束管監(jiān)測系統(tǒng)，
綜合防治煤層自燃。主要方法有：一是通過束管監(jiān)
測系統(tǒng)對采空區(qū)的氣體進(jìn)行不問斷的采樣檢測，在
出現(xiàn)異常時能夠及時發(fā)現(xiàn)并采取措施；二是在工作
面回采過程中對采空區(qū)進(jìn)行定期注漿注氮，確保不
出現(xiàn)煤層自燃；三是在回采過程中，利用檢修班對采
煤工作面定期噴灑阻化劑，防止煤層自燃。同時，在
回采過程中提高回采率，加快回采推進(jìn)度，可以在空
間和時問上減少煤炭的氧化自燃，對防治煤炭自燃
發(fā)火也有關(guān)鍵性的作用。
3．5 綜采工作面硫化氫的防治
15—1號煤層首采面在掘進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)
在割煤過程中有硫化氫的涌出。硫化氫氣體是一種
無色有臭雞蛋氣味的有毒氣體，溶于水、易燃。爆炸
界限：下限為4．3％ ，上限為40％?！睹旱V安全規(guī)
程》規(guī)定硫化氫氣體在空氣中的容許濃度為
0．000 66％。根據(jù)硫化氫氣體能溶于水，硫化氫氣
體的水溶液叫氫硫酸，氫硫酸是一種易揮發(fā)的二元
弱酸，氫硫酸具有酸類的通性，與堿發(fā)生中和反應(yīng)生
成鹽，以及硫化氫氣體能與堿溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)
特性。①對工作面全煤體注水，并在掘進(jìn)時有硫化
氫氣體涌出的巷道段向煤體打眼，注堿性液，吸收煤
層中賦存的硫化氫氣體；②在工作面進(jìn)風(fēng)流及工作
面回風(fēng)流安設(shè)硫化氫氣體傳感器，設(shè)置報警濃度為
0．000 66％ ，如遇傳感器報警，立即停止工作，撤人
到新鮮風(fēng)流中，同時向通風(fēng)部門匯報；③ 在工作面
進(jìn)、回風(fēng)流中安設(shè)多道凈化水幕，并在噴霧水中加入
硫酸鋅，與硫化氫水溶液發(fā)生反應(yīng)；④ 在工作面風(fēng)、
運兩巷底板鋪灑50 mm厚的生石灰，并定期更新。
4 結(jié)語
通過15號煤薄煤層首采面回采的實踐證明，只
有通過強(qiáng)化綜采設(shè)備管理、頂板管理、排水管理，突
出重大隱患的超前防治，才能有效保證薄煤層回采
安全高效進(jìn)行。
[責(zé)任編輯：王偉瑾]

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