分析高瓦斯易自燃煤层回收矿井残采工作面通风安全保障技术

高鹏展 刘晓博

（义煤集团 杨村煤矿，河南 三门峡 472431）

集约化生产是我国煤矿生存与发展的必经之路，当综合机械化采煤在条件合适的时候，它具有高产高效、低成本、经济效益较高的特点。几年来，随着科学技术的不断发展，高产高效集约化矿井生产的数量不断增多，其中一些矿井的年含量达到数百万吨。然而，由于综合机械化采煤开采难度较大、速度较快，导致了采集面瓦斯的涌出强度高、数量多以及涌出不均匀等特点。另外，综采面由于采高、采长较大，导致采空区的面积较大，从而造成回风流和瓦斯浓度超过限制，从而对安全生产造成了很大的威胁。其中，煤壁、落煤以及采空区是工作面瓦斯涌出的三个方面，在煤层群开采或者厚煤层分层开采的过程中，临近层以及分层之间的瓦斯会通过缝隙或者裂隙向采空区进行涌入。当大量涌出瓦斯的时候，往往会导致工作区瓦斯的限额超过限度而被迫停产，甚至会酿成重大事故，造成人员伤亡以及经济上的损失。下面本文就瓦斯的涌出规律以及通风安全保障等各个方面进行探讨分析。

1 残采工作面瓦斯涌出的规律

当生产矿井进入了后期开采的时候，一些老空区的瓦斯涌出量会比平常有所增多。另外，由于一些老空区与周边小窑的采空区相连通，在矿井进入残采阶段的时候，工作面的瓦斯会大量涌出。

举个例子，某炭窑沟小型放顶煤工作面在进行推进10米左右的时候，上隅瓦斯的浓度在0.5%——0.6%左右，回风瓦斯的浓度在0.2%——0.3%左右，瓦斯每分钟的涌出量为0.96m3左右。当工作推进到15米的时候，顶板的瓦斯浓度为0.8%——0.9%左右，进风上隅处出现的瓦斯浓度达到0.5%，并伴随着有少量的二氧化碳出现。出现这些现象的主要原因是受到工作面的影响，让煤体受到影响而碎裂，并在工作面的进风巷与采空区中形成大量的裂缝，导致瓦斯沿着裂缝向外涌出。

2 工作面一氧化碳涌出规律

与瓦斯的情况相似，一氧化碳的涌出也存在着一定的规律。在矿井开采的后期，由于采空区的范围逐步扩大。因此工作面在进行掘进和回采的过程中与已采集地区的旧巷相连通，导致了一氧化碳不断出现且浓度逐渐上升。

3 残采工作面通风安全保障技术分析

根据相关资料显示，某地区小窑在开采的过程中出现自燃事故，产生的一氧化碳通过互相连通的巷道向山区大量涌入，导致了矿井必须停产。同时，为了能够抑制一氧化碳的流入，技术人员采取了反风、水封等措施，但未能从根本上控制情况。为了能够有效解决这一现象，本文提出如下几点建议；

第一，在矿井中提高一氧化碳泄出点的压力，并用以抵消矿井的一些压力。并在矿井中的联络巷各施工一道风卡，并在副巷进风的巷口当中设置3道风门，并将连接进风大巷以及胶带巷之间的联络巷打通，并安置一台局部通风机，利用局部通风机进行升压。通过升高压强能够让其与矿井的压力基本平衡。

第二，在一氧化碳涌出较多的地方当中，开通排放渠道，在回风侧上层空巷当中进行套棚加固工作，并用黄土进行填充，在填充完毕之后，并在30—40米范围内进行喷浆。

第三，在该工程进行施工的过程中，要提前将瓦斯管放置在上层的空巷当中，并对岩巷坡下的回风系统进行链接，让一氧化碳能够直接排到采区回风系统当中。这样便能够有效解决事故地区涌出的一氧化碳对工作区的影响，有利于矿产的继续生产。

4 风井封闭时回收矿井残采通风的安全保障

风井封闭的情况经常会出现，下面本文就风井封闭时矿井残采通风进行实力分析。

炭窑沟风井是年代较早的一个回风井。在进行采区回采结束之后，相关部门将其改成矿井的一个进风井口。风井的周围有一块很大的保护煤柱，要对煤柱进行回收工作，就必须要对炭窑沟风井进行封闭，保证在工作的时候，不会出现送风的现象。然而对风井进行封闭，又会造成井下的通风压力有所变化，因此在封闭风井的同时，需要保证进风井之间的压力平衡。

炭窑沟进风井封闭，必然会导致矿井的压力有所变化，对矿井稳定的压力产生影响，导致火区的温度升高。这里建议工作人员进行相关的井筒封闭试验。即对压力进行测定，在试验的时候，要在炭窑沟风井内进行板墙封闭施工。

此外，矿井负压升高能够让火区的漏风程度加大，使一氧化碳增加，不利于进行控制。要保证矿井的安全，就必须要将火区的范围控制好。控制方法主要包括：（1）缩小电车巷的断面，提高巷段的压力。（2）在巷尾部分进行全断面风卡施工，并对其进行风量的总控制，抑制一氧化碳的涌出。

5 通风保障的安全性总结

当煤矿进行残采之后，矿井内的瓦斯以及一氧化碳涌出具有一定的规律。根据相关的统计表明，采掘瓦斯涌出量占了矿井瓦斯涌出量的15%——20%左右，矿井瓦斯和一氧化碳具有不稳定性，对矿井的危害较大，因此必须要多加注意。相关的部门必须要加强煤矿的监控，完善监控系统，对一氧化碳进行持续监测。这样有利于对火灾早期的预测进行预报，并采取相应的措施，防治事故的扩大。

通过对采区通风压力进行及时、局部调整，让采区的压力有所上升，减轻对矿井生产工作产生的危害。在回收矿井风井逐渐封闭的时候，要对整个矿井的通风压力进行分部，让采区以及老火区的压力保持平衡。

6 结束语

进行高瓦斯易自燃煤层回收矿井残采工作面通风安全保障技术的应用之后，能够有效提高矿井采区的安全性，并有利于创造好的经济和社会收益。通过对工作面采空区进行观测，并利用力学等相关理论，结合瓦斯转移特性等相关因素（氧浓度、瓦斯浓度、渗透系数、压力分布等）进行拟合，能够有效做好通风安全保障措施，从而有利于矿产的生产。

[1]刘继勇，任新宝，李虎贵，梁卫宏.高瓦斯易自燃煤层回收矿井残采工作面通风安全保障技术 [J].矿业安全与环保.2009.01(06).

[2]李永兵.高瓦斯易自燃煤层综放工作面采空区[D].安徽理工大学.2011.