2.2.2上鄰近層瓦斯治理技術
(1) 地面鉆孔抽放
為消除1242(3)綜放工作面突出危險性,防止1242(3)綜放工作面瓦斯大量涌向1242(1)綜采工作面,確保1242(1)綜采工作面正常開采,在1242(1)綜采工作面對應的地面位置沿走向1 400 m范圍內(nèi)布置5個鉆孔,鉆孔位于1242(1)綜采工作面中部,孔間距300 m,地面1#鉆孔距切眼50 m,抽采瓦斯71.3萬m3,沿走向抽采長度138 m,平均抽采量13.15 m3/min;地面2#鉆孔抽采瓦斯15.8萬m3,沿走向抽采長度44 m,平均抽采量3.97 m3/min;地面3#鉆孔內(nèi)下聚乙烯抽采瓦斯3.3萬m3,平均抽采量1.16 m3/min;地面4#鉆孔抽采瓦斯57.9萬m3,沿走向抽采長度135 m,平均抽采量6.4 m3/min;地面5#鉆孔抽采瓦斯54.2萬m3,沿走向抽采長度300 m,平均抽采量4.14 m3/min。(2) 底抽巷、穿層孔抽放在1242(1)綜采工作面中部,距C13-1煤層26 m位置施工底抽巷,在底抽巷施工穿層鉆孔,抽采C13-1煤層瓦斯,現(xiàn)1242(1)綜采工作面未回采到底抽巷位置,底抽巷、穿層孔未發(fā)揮抽采作用。地面鉆孔未發(fā)揮抽采作用的區(qū)域,在1242(1)綜采工作面上風巷施工穿層孔和傾向短孔:穿層孔單孔抽采量大流量6.27 m3/min,平均1.9 m3/min;傾向短孔單孔抽采最大流量2.27 m3/min,平均1.38 m3/min。
2.3防火技術
礦井有灌漿、注氮防滅火系統(tǒng),東、西風井有灌漿站,工業(yè)廣場區(qū)有注氮車間,系統(tǒng)管路敷設到各地點。在有自燃傾向的采煤工作面上隅角進行預防性灌漿、下隅角進行預防性注氮,采煤工作面過異常區(qū)、掘進面高冒區(qū)采取針對性措施。下面以1201(3)綜采工作面為例介紹防滅火技術。
1201(3)綜采工作面為西—C組上山采區(qū)東翼0區(qū)段采面,下順槽沿1211(3)工作面采空區(qū)掘進,與1211(3)下順槽中間凈煤垛為4 m,工作面走向長842 m,傾斜長93.7 m。煤層傾角約13.5°左右,平均煤厚4.38 m,煤層穩(wěn)定,但局部有煤層變薄帶。煤層直接頂是泥巖及13—2煤構(gòu)成的復合頂板,直接底為泥巖。煤層具有爆炸性和自然發(fā)火性,自然發(fā)火期為3~6個月。1201(3)工作面開采初期因上下風巷壓力過大,巷道變形嚴重,造成工作面移架困難,開采過程中丟頂、底煤嚴重,采空區(qū)遺煤總厚約2.5 m,工作面CO濃度一直較高。從回采到收作采取了綜合防火方案,應用了新型防滅火材料,效果非常明顯。
2.3.1合理調(diào)整工作面通風系統(tǒng)
一方面以上隅角瓦斯不超限為原則,合理配置工作面風量,控制工作面風量在600~1 200 m3/min之間,另一方面用羅克休高分子防火材料封堵下采空區(qū)密閉墻,降低工作面上、下端點壓差,抑制采空區(qū)漏風,減少采空區(qū)瓦斯涌出量,縮小采空區(qū)自燃帶范圍。
2.3.2定向鉆孔灌漿
根據(jù)架間一氧化碳、溫度的檢查結(jié)果,有針對性向工作面架后頂部施工定向鉆孔,控制鉆孔終孔點位于架后1~8 m,架頂2~5 m。采用向灌漿管路添加具有高保水、速凝、阻化、降溫、無毒、無腐蝕性特點的新型高分子復分膠體防滅火材料FCG—12復合膠體添加劑,形成復合泥漿膠體,通過定向鉆孔、上隅角埋管向采空區(qū)灌注;架間頂灌注MEA防滅火劑,有效地控制采空區(qū)煤體自燃。
2.3.3預防性注氮
下順槽注氮管路每隔25 m撥支管,每根支管向前接15 m;采用連續(xù)開放性注氮方式,啟用2臺BXN—600型制氮機同時向采空區(qū)注氮。
2.3.4其他技術
工作面過斷層、停采期間,采用新型封堵材料“如鋼”噴堵上隅角、艾格勞尼噴堵架后煤體,減少了架后漏風,隔絕采空區(qū)。采用的新型封堵材料,現(xiàn)場操作簡單,封堵,阻燃效果較好。
2.4防突、防塵技術
2.4.1防突技術
礦井C13-1煤層定為突出煤層,C13-1煤層掘進工作面采用迎頭鉆孔卸壓、巷幫鉆孔抽采法以消除其突出危險性;有條件的采煤工作面通過開采解放層消突,沒有條件的通過順層鉆孔、穿層鉆孔、地面鉆孔預抽瓦斯進行消突。
2.4.2防塵技術
采掘機組有內(nèi)、外噴霧裝置,通風巷道風流凈化,綜采支架、皮帶機實行自動噴霧裝置,轉(zhuǎn)載點設置噴霧,使用煤機二次負壓降塵裝置、除塵風機,試驗了煤層注水措施。
3“一通三防”技術攻關方向
隨著礦井開采強度加大、深度遞增,瓦斯治理、防突、地溫地熱等防治問題越來越嚴重,瓦斯治理技術不完善造成瓦斯超限、煤層突出危險性和自燃性預測預報的科學準確程度、工作環(huán)境適宜程度仍是影響生產(chǎn)的主要因素。針對上述“一通三防”問題必須進行以下攻關:地面鉆孔施工工藝、套管結(jié)構(gòu)、抽采技術應用范圍、應用效果需要針對不同地點、不同煤層進行驗證;突出煤層的科學預測預報方法需要探索,尋求消突新技術以解決采掘生產(chǎn)安全、高效的目的;礦壓與礦井“一通三防”災害之間關系需要研究;礦井大氣壓力與瓦斯涌出之間的關系;長距離通風工作面安全監(jiān)測監(jiān)控技術穩(wěn)定性研究;高瓦斯區(qū)、高應力區(qū)、地質(zhì)異常區(qū)超產(chǎn)探測技術研究;松軟突出危險煤層順煤層長鉆孔施工及安全保障成套技術研究。
4結(jié)論
近幾年在“一通三防”技術方面積累的經(jīng)驗,為淮南礦區(qū)的瓦斯治理提供了依據(jù),保障了礦井跳躍式發(fā)展,實現(xiàn)瓦斯“治而不超、治中利用”的目的,為礦井達到本質(zhì)安全化,實現(xiàn)礦井安全、高產(chǎn)、高效的目的奠定了基礎。