掘进巷道通风安全技术探讨

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摘要：11-1#层311盘区21123巷在掘进期间，与废弃的小窑空巷贯通。为顺利通过废弃小窑巷道，保证通过期间的安全，采用设置均压风门的方法构筑局部升压系统与小窑进行应急隔离，砌筑临时隔离密闭和防爆密闭、永久密闭，最后对密闭间的空间进行充填，使小窑空巷与21123巷完全隔离，从而为后期的工作面回采创造安全条件。通过一系列措施，掘进工作面安全通过小窑破坏区域，达到了预期的效果。

关键词：巷道掘进；小窑空巷；密闭；填充

晋华宫矿11-1#层311盘区21123巷在掘进探巷期间，探巷100m后与11-2#层小窑探空，根据地质科人员查看探巷现场后分析：预计所见空区应该为一条空巷。为了确认小窑区域内的情况，确保311西北部延伸区域的安全布置[1-7]，经研究后决定，21123巷向前掘进直至贯通。

1工作面概况

311盘区位于矿井北部，共有7#层、8#层、11-1#层、11-2#层四层煤层。311盘区由311主扇供风，盘区进风量8083m3/min，回风量8300m3/min。21123巷井下位于311盘区11-1＃层，北部存在煤矿，西部存在煤矿破坏区，东部为11-1#层51121巷，南部为11-2＃层311盘区延伸巷，上覆8#、7#层81125采空区，下伏为11-2#层煤。21123巷设计长度为584m，巷道断面规格为4.2m×2.6m，支护形式为锚杆锚索支护。巷道采用机掘方式掘进，采用2×30kW对旋风机配套Ф600mm风筒对其供风，风机开一级，吸风量为350m3/min，末端风为320m3/min，巷道断面8.5m2，末端风速为0.63m/s，全风压风量为648m3/min。21123巷掘进至20m时，探巷80m发现与11-2#层探通，钻孔出风，孔内无水，孔内气体含量：CO2为11.1%，CH4为1.2%，CO为0%，O2为6.7%，H2S为0%。探通小窑预计为小窑煤矿破坏区，且煤矿已经于2001年隔离封闭，破坏区及周围目前未发现存在火区。11-1#层311盘区21123巷贯通前通风系统示意图如图1。

2掘进探巷及贯通方案

2.1探巷

依据地质科出具的探10m、掘5m的探巷设计进行探巷，探明影响区域范围内的小窑空巷的情况。

2.2掘进方案

采用机掘方式进行掘进，掘至距小窑巷道2m位置时停止使用机掘方式掘进，由救护队员佩戴呼吸器采用风镐作业，继续掘进，直至贯通。2.3贯通方案（1）贯通前的准备工作贯通前，首先在贯通点附近准备临时隔离密闭、防爆密闭和永久密闭的物料，预计共需10车片石、2车水泥、4车沙子、10根11#矿工钢、3m×0.4m木板14块、风筒风帐2块。通风区在21123回风绕道以里5m范围内施工两道风门，并将风门挂好，在风门外安装一个压差计，将负压管连至工作面，并在工作面增加一台CO传感器和一台氧气传感器。在巷道剩余5m贯通时，由通风区现场指挥启动升压，通风区负责控制调节断面，要求调节风门内外压差大于50mmH2O。同时，在调节风门处备足量沙袋或粉煤灰袋，做到发生紧急情况能够快速封闭风门。贯通前，管路区为21123巷提供完好的压风系统，并将管路接至工作面。贯通前，机掘三队在巷口重新安装两台风机，按要求接好电源，实现“三专三闭锁”，并将风筒连至升压风门处备用。（2）贯通期间方案贯通前由通风区测定21123巷全风压风量，并在贯通前风机启动双级，要求全风压风量满足需要，风筒末端距工作面不大于5m，贯通时要求贯通断面逐渐扩大到0.8×0.8m2小口，不得全断面贯通。（3）贯通后的方案贯通后，由救护队负责探巷，根据探巷结果制定施工方案。11-1#层311盘区21123巷贯通后通风系统示意图如图

2.3与小窑应急隔离方案

11-1#层311盘区21123巷与小窑巷道贯通后，采用2×30kW对旋风机通过设置均压风门的方法构筑局部升压系统杜绝小窑封闭区域内气体向外扩散。均压风门内外压差为850Pa，未发现小窑气体泄入，虽暂时安全，但存在安全隐患，决定构筑密闭墙与小窑进行隔离。11-1#层311盘区21123巷密闭后通风系统示意图如图3。（1）在小窑巷道东、西两侧距21123巷1.5m以外位置进行封堵，隔绝人员行走通道，同时避免风机停运后小窑气体大量泄入。（2）继续向21123巷正前方掘进3m，清理、支护完成后将机组退至21123巷靠风筒帮合适位置，不得影响密闭等工程施工。（3）清理小窑巷道距贯通点东西两侧1.5m范围并掏槽，要求将小窑巷道底部与11-1#层21123巷底部平齐，密闭底部掏槽不小于0.5m，帮不小于0.2m，顶部掏槽不小于0.2m，槽口宽度不得小于密闭厚度。（4）安排专人定期对21123巷工作面风机吸风、末端风、全风压风量进行测定，发现异常，及时处理，确保工作面风量、压力满足施工需要。（5）封闭期间，安排救护队员佩戴呼吸器现场监控队组施工情况，发现无风、微风或风流反向、气体超限等情况立即断电撤人，并向矿调度室、通风区值班室汇报，未处理完成前严禁人员进入。（6）封闭期间及封闭完成后，21123工作面仍采用均压通风系统，未经许可，严禁任何人员改变该工作面通风系统。（7）21123巷作业人员必须熟悉避灾路线，掌握灾害救护知识，在发生灾害时，积极开展自救互救，迅速撤离灾区，减少伤亡。入井人员必须掌握和熟悉自救器的性能、使用方法和注意事项，做到定期检查，报废的自救器及时更换，使其在灾变中发挥作用。

3与小窑应急隔离方案

11-1#层311盘区21123巷与小窑巷道贯通后，采用2×30kW对旋风机通过设置均压风门的方法构筑局部升压系统杜绝小窑封闭区域内气体向外扩散。均压风门内外压差为850Pa，未发现小窑气体泄入，虽暂时安全，但存在安全隐患，决定构筑密闭墙与小窑进行隔离。11-1#层311盘区21123巷密闭后通风系统示意图如图3。图311-1#层311盘区21123巷密（1）在小窑巷道东、西两侧距21123巷1.5m以外位置进行封堵，隔绝人员行走通道，同时避免风机停运后小窑气体大量泄入。（2）继续向21123巷正前方掘进3m，清理、支护完成后将机组退至21123巷靠风筒帮合适位置，不得影响密闭等工程施工。（3）清理小窑巷道距贯通点东西两侧1.5m范围并掏槽，要求将小窑巷道底部与11-1#层21123巷底部平齐，密闭底部掏槽不小于0.5m，帮不小于0.2m，顶部掏槽不小于0.2m，槽口宽度不得小于密闭厚度。（4）安排专人定期对21123巷工作面风机吸风、末端风、全风压风量进行测定，发现异常，及时处理，确保工作面风量、压力满足施工需要。（5）封闭期间，安排救护队员佩戴呼吸器现场监控队组施工情况，发现无风、微风或风流反向、气体超限等情况立即断电撤人，并向矿调度室、通风区值班室汇报，未处理完成前严禁人员进入。（6）封闭期间及封闭完成后，21123工作面仍采用均压通风系统，未经许可，严禁任何人员改变该工作面通风系统。（7）21123巷作业人员必须熟悉避灾路线，掌握灾害救护知识，在发生灾害时，积极开展自救互救，迅速撤离灾区，减少伤亡。入井人员必须掌握和熟悉自救器的性能、使用方法和注意事项，做到定期检查，报废的自救器及时更换，使其在灾变中发挥作用。

4密闭充填注罗克休

与小窑巷道贯通后，虽施工密闭将小窑巷道与21123巷隔离，但是存在封闭区域气体泄入巷道的可能，容易造成局部瓦斯、二氧化碳等气体积聚，影响矿井安全生产，因此采用罗克休对密闭空间进行充填。期间，需要从11-1#层21123巷向小窑巷道打孔，为罗克休充填做准备。要求先注A2、A4孔，然后注A1、A3孔，如图4。图411-1#层311盘区21123巷钻孔布置示意图（1）A1孔：在21123巷交小窑巷道以北1m处开口，开口位置距底板1.2m，仰角5.7°，方位角243.4°。（2）A2孔：在21123巷交小窑巷道以北1m处开口，开口位置距底板0.6m，仰角11.3°，方位角228.8°。（3）A3孔：在21123巷交小窑巷道以南1m处开口，开口位置距底板1.2m，仰角5.7°，方位角296.6°。（4）A4孔：在21123巷交小窑巷道以南1m处开口，开口位置距底板0.6m，仰角11.3°，方位角311.2°。

5效果分析

（1）通过采用综合通风安全技术措施，使21123掘进工作面顺利通过了废弃小窑空巷，有效防止了采空区气体外泄，并且采用密闭隔离与填充的方式，使得21123巷与小窑破坏区得到了充分的隔离，杜绝了在回采过程中破坏区内气体的泄入，为工作面安全回采创造了条件。（2）通过对掘进巷道过小窑老巷的通风技术研究及应用，为今后过小窑巷道提供了宝贵的经验，具有一定的推广应用价值。

【参考文献】

［1］苏斌华.综放工作面过小窑空巷技术研究[J].黑龙江科技信息，2014（21）：17+281

［2］李健健.无机材料预注浆加固技术在大采高工作面过空巷的应用[J].山东煤炭科技，2020（11）：18-19

［3］王伟.轩岗煤业22113工作面过空巷注浆充填技术应用研究[J].煤矿现代化，2020（06）：19-21

［4］周光宇.云冈煤矿掘进巷道过空巷技术实践[J].煤炭科技，2020，41（03）：96-98

［5］刘占涛.回采工作面安全过空巷研究[J].内蒙古石油化工，2009，45（09）：25-26

［6］王绪昇.残煤复采工作面充填注浆过空巷技术研究与应用[J].煤矿现代化，2019（06）：154-156

［7］许王彬.浅谈工作面过特殊地质区老窑空巷施工技术[J].中国石油和化工标准与质量，2009，39（16）：239-240

作者：张景萍 单位：晋华宫矿安监站