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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(diǎn) 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(yùn)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(shí)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(yùn)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(shí)效化。首先
要針對設(shè)備現(xiàn)狀，在實(shí)踐中根據(jù)生產(chǎn)活動的運(yùn)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(diǎn)設(shè)備和重點(diǎn)部位的維護(hù)
管理，提高設(shè)備的開機(jī)率和使用率。
2) 實(shí)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(yùn)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(shí)準(zhǔn)確的設(shè)備故障信息。
3) 下大力氣抓好重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)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?yàn)槿菀鬃匀迹诜乐蚊?
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％。《煤礦安全規(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(yùn)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(shí)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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