55005-1工作面过55002瓦斯抽采引巷风险辨识评估及管控对策

55005-1工作面过55002瓦斯抽采引巷风险辨识评估及管控对策

抚顺矿业集团有限责任公司老虎台矿辽宁抚顺113003

摘要:综放工作面过瓦斯抽采引巷时,由于引巷内不确定因素复杂,如果管控不到位,及有可能发生顶板、瓦斯、水、火等事故。本文通过55005-1工作面过55002工作面引巷开采的实践,着重论证了过旧巷中采用的工艺和对顶板、设备、通风、旧物等管理,总结保贵经验,为今后综放面过引巷回采提供技术依据和管理经验。

关键词:抽采引巷;风险辨识;管控措施;经验总结

一、55002引巷封闭处理情况及其与工作面的位置关系

55002引巷采用锚网U棚联合支护,于2009年11月28日善后处理进行封闭,处理时在引巷门口充填了1组10m河沙对门,引巷内接设4趟∮325mm瓦斯管路,5趟∮108mm引管。封闭前引巷内U形棚部分进行了回撤,充填沙门处进行河沙充填,其余均为空巷。2017年1月12日,55005-1工作面回风顺槽推进172m,运输顺槽推进170m,工作面再向前推进,55002引巷联络道在工作面89架下方9m通过,工作面回风顺槽推进192m,55002引巷在工作面75架开始揭露引巷联络道,随着工作面推进75-61架(暴露引巷长度17.5m)揭露引巷联络道,61架往北部分液压支架随着工作面推进,55002引巷联络道逐渐转移到液压支架顶板。

二、安全风险辨识及方案

根据工作面采动超前压力的影响及引巷封闭的时间间隔,预计引巷大部分空间被压跨压实,巷道内会集存高浓瓦斯。临近引巷时,将被揭开范围架前煤壁及顶板破碎,片帮较严重。引巷封闭时间较长,巷道内是否存有积水和大量CO尚不清楚。面对上述潜在的重大风险和不确定因素,探测工作至关重要。矿专门成立以矿总工程师、采煤矿长为组长,采煤、通风副总为副组长,采煤、通风科长及采煤队长、保安区长为成员的领导小组,专门研制探测施工方案及管控措施,并协调各系统之间的工作,安全度过引巷。

(一)探测方案:根据地测提供地质资料及设计方案,在工作面遇引巷联络道5m之前,在工作面与55002引巷联络道相交位置(75-61架前)打钻进行探测,探明引巷联络道内的水、瓦斯及发火隐患等情况,保安区测火工采集引巷联络道内的气体,进行化验分析。

(二)相应处理措施:

1、探明引巷联络道内有无积水,如有积水现场要立即安排施工放水钻孔,采取放水措施,只有确认引巷联络道内无水或存水,对采煤工作无险后,方可继续回采。

2、探明引巷联络道内有无高浓度瓦斯,现场要采取抽采措施,一是工作面施工瓦斯抽采钻孔(或利用探孔)进行抽采,只有确认引巷联络道内瓦斯浓度低于1.0%时,方可由采煤机揭开引巷联络道。

3、55005-1工作面距55002引巷联络道最薄1m,为防止在工作面架前漏货漏通引巷联络道带出高浓瓦斯,根据现场实际情况,夜班打注水钻时,在75#架左右向引巷联络道打透孔,封∮50mm铁管进行抽采瓦斯或注氮稀释瓦斯。

(三)探钻实施:2017年1月19日新二班,探测工作由通风科、地测科、生产科专业领导现场指挥,采煤队和保安区技术区长参加,对探测工作进行综合分析。工作面现场布置三组钻孔,每组间隔8m,上中下三孔布置,经现场实测和采气化验分析,判定引巷没有水和发火隐患,防控重点是揭开引巷时的瓦斯管理、顶板管理和掐管时管内的瓦斯管理及回撤管路的管理。

三、根据评判分析结果,制定管控措施

(一)、现场盯防。采煤队、保安区、通风科、生产科及系统领导盯现场指挥,做好督促检查,平衡工作。救护队负责瓦斯管掐卸以及现场监护工作。监察科负责现场措施执行和落实及监督工作,做到全程、立体、全方位盯防。

(二)、在旧巷相交及影响范围内,要悬挂旧巷警示牌,用来提醒现场施工作业的干部、员工,施工现场人员熟知采煤工作面过引巷联络道的施工措施、应急措施和避灾路线,否则不准入井。

(三)、钻孔探测完毕后,工作面形成瓦斯抽采系统,工作面抽采管路暂时利用注砂管,现场要备有足够的∮50mm以上胶管和管件,抽采负压来自-630m东部流水巷主干瓦斯管路及55002引巷密闭抽采引管。

(四)、瓦检员带齐带全一氧化碳和瓦斯检定仪等仪器及工具。工作面邻近及揭开引巷联络道时,加强巡回检查,重点加强引巷联络道处的瓦斯检查。

(五)、采煤队带班队长、组长、采煤司机必须佩带便携式瓦斯检测报警仪,工作面遇引巷联络道前下风流挂好便携式瓦斯检测报警仪,割刀、放煤等作业时必须认真检查瓦斯,甲烷浓度达到1%,必须停止作业,进行处理。割刀过程中遇到管路、铁器杂物时要及时停气、停电,拣出铁器杂物后,有条件时配合救护队掐卸管路。

(六)、采煤机割煤时内、外喷雾必须完好,同时使用移动喷雾对割煤地点进行降温、消尘,严禁采煤机割铁器。揭开引巷联络道时,保安区消火配合人员在掐引巷联络道内管路时,必须要检查好引巷联络道及管路内瓦斯情况,严禁带瓦斯作业。

(七)、保安区要检查好“一通三防”系统设备设施,确保监测监控、瓦斯抽采、河沙(粉煤灰)充填、注氮、供水等系统稳定可靠,状态完好,每日安排人员进行维护、维修工作。

(八)、钻探队准备足够数量的钻机,采煤队配合好供电,确保工作面打钻需要。在回风顺槽准备好抽采设备、工具及材料。

(九)、加强55005-1工作面及外围的通风系统管理,确保工作面足够的风量和稳定的通风压力。保安区每天对风量进行测定,并观测好相关的引巷联络道的压力状态,加强工作面引巷联络道、采空区的采气化验,并做好记录。

(十、)引巷联络道揭开后,要把风筒布吊挂到引巷处,防止引巷联络道延瓦斯造成瓦斯超限。

(十一)、采煤队要将引巷揭开范围内,铁网和阻燃充填沙门网布铺设搭接好,工作面迎头要铺设至底板,防止顶板漏货。保安区提前进行插管,或及时施工套管、∮25mm铁管,以便更好地采取充填封堵、注氮、注水等多项防火措施。

(十二)、工作面割刀时,距离滚筒10m以内不准有人,以防铁器等甩出伤人。机手要放慢采煤机牵引速度,仔细观察采煤机运行情况,发现铁器要及时停气处理,不准强行割刀。若遇到瓦斯管时,严禁用采煤机切割,应及时汇报现场领导,联系保安区专业人员进行处理。

(十三)、若架前出现“U”型金属棚或掐开的瓦斯管路需要回撤时,使用圆环链或钢丝绳扣固定在前部运输机或采煤机上,慢速、点动进行牵引,施工地点两侧设好警戒,监护人员站在安全位置进行监护,其他人员躲在架后,远离施工现场。

(十四)、由于该旧巷与工作面斜交,在旧巷揭露后,用浮货或杂物填实。在底板松软处,及时铺好大柈(或圆木)进行处理防止设备下沉,确认无隐患后方准继续作业。

(十五)、刚揭露旧巷时,回风侧不准有人作业,防止有毒有害气体熏人,同时要悬挂便携式瓦斯检测报警仪,瓦斯超限禁止作业。

(十六)、顶板以及上帮煤壁管理

安排专人不定时不定期地进行找帮找顶,找帮可借助液压支架的伸缩梁或护帮板以及长度在2.5m以上的找帮工具进行,作业人员站在安全位置,另一人观察帮顶状况,并做到及时提醒。

(十七)、避灾路线

保安区、采煤队加强该区域作业人员水、火、瓦斯事故的避灾教育,发生灾变时进行自救互救,按避灾路线撤离到安全地点。

四、管控措施的实施和验证

1月20日,采煤队、保安区、通风科、生产科及系统领导按照各自的分工,全程、立体、全方位盯防,落实执行管控措施。22日,在揭开旧巷2m时,工作面74#架前露出锚杆,片帮严重,瓦斯忽大忽小,瓦斯传感器报警,现场领导立即将回风侧人员全部撤出。保安人员利用55002引巷管路进行抽采,将瓦斯浓度降到1%以下,然后以手掘方式将旧巷揭开,并逐渐扩大揭露面积。旧巷揭开后,发现引巷内顶板破碎,空间狭小,并积存瓦斯,人员难以进入;∮325管路接头不在同一地点,而且螺丝锈蚀严重,套把伸展不开;管内瓦斯浓度不明,不能盲目断开。面对困难,集思广益,共同商讨决定,保安人员现场吊挂风障措施引风稀释瓦斯,采煤队铺网用大拌封帮顶,救护队员在管路上钻眼,判明管内瓦斯。瓦斯在1%以下时,用机组或前部配合绳扣点动,将瓦斯管断开。向前继续回采时,U形棚也暴露出来,也采取同样方法拉拽棚腿,碍事的铁梁用铁锯割断,直到1月25日,安全度过了旧巷。

存在问题:从过旧巷遇到的困难和解决办法,现场人员是冒着一定的安全风险,如果管控不到位,某一环节发生意外,后果不堪设想。现场顶板破碎,空间较小,瓦斯变化异常,掐管、回棚难度大。建议封闭前,必须将铁棚、铁器回收干净,需要给棚维护管路处架设木棚。管路接设时尽量将接头放在一个地点,瓦斯管接头不用插件。引巷和管路内的瓦斯管控受气压影响不容忽视,完善管控措施,在设计上要合理,尽量避免过引巷或减少面积,多方面考虑,将风险降到最低。

作者简介:

高永山,男,(1973年11月13日),毕业于辽宁工程技术大学,注册安全工程师,采煤工程师,现任老虎台矿监察科科长。1994年8月参加工作以来,先后在市级刊物发表多篇获奖论文。

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