《煤礦安全規程》第五十條規定:采煤工作面必須保持至少兩個暢通的安全出口,一個通進風巷,一個通回風巷。開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個安全出口時,必須制訂安全措施,報企業主要負責人審批。
由于地質構造復雜,煤層賦存極不穩定,呈斷斷續續狀,造成福建煤礦采煤工作面在生產布局上普遍難以達到規程規定的嚴格意義上的兩個出口生產方式。于是,以規程規定的“開采三角煤、殘留煤柱,不能保持2個安全出口時,必須制訂安全措施,報企業主要負責人審批”的方式組織生產(即:殘采面生產方式)。
筆者作為礦井基層的一名通風工作者,為了確保井下殘采面的安全生產,曾希望通過互聯網等途徑來查找有關這方面的資料,但深感這方面資料的潰乏。于是在本礦775水平的一個較為典型的殘采面開始對其“通風方法與安全管理”課題進行觀察研究,并在實踐中積累了一些經驗,希望就這一課題與同行們作更深入的交流。
一、 目前殘采面生產較為常用的布局方式(如下圖1所示)
首先,以石門開拓,揭露完應該揭露的煤層后在石門尾部貫通一條通風井與上水平石門溝通,進入總回風道,形成全風壓通風網路。接著,沿煤層拉運巷,運巷長度要視煤層穩定度和每對石門之間的間距。筆者所在礦井運巷長度一般在200米以內。再接著,從運巷往傾向上探小井,掌握煤層傾向上的賦存狀況,發現煤層往傾向上很快呈尖滅壓薄狀(筆者所在礦井煤層傾向長度差的時候沿傾向斜長只有幾米,好的時候會有幾十米),難以與上水平運巷貫通形成上出口,于是便決定采用殘采方式進行生產。因為獨眼井是嚴禁生產的,所以其生產布局主要體現為在同一條運巷布置兩個以上的小井,一個作為行人運料井,另一個作為溜煤井,勉強形成了雙出口。勞動組織與生產順序一般是:煤巷、小井的掘進和形成采面后的生產由同一支隊伍完成,開采順序從里到外,采完一塊后,再回收運巷煤柱,然后往外打三井或四井等,準備好后又開始下一輪的退采。
二、 殘采面常用的三種通風方法的分析比較
通風的目的是沖淡并排除自煤(巖)體涌出的有害氣體,爆破產生的炮煙、作業時產生的粉塵以及為作業人員保持良好的氣候條件。由于殘采面生產方式缺少直接進入礦井回風道的上回風巷,因此形不成全風壓通風,主要特點在于運巷獨頭部分不能形成貫穿風流,必須采用導風設施和專門的動力設備,使新鮮風流與污濁風流隔開。目前現場生產主要靠局部通風機通過風筒從石門進風側送風至工作面,再把污風由石門回風側排出去,因而通風安全管理比較困難。
《煤礦安全規程》第127條規定:“煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進通風方式應采用壓入式,不得采用抽出式,如果采用混合式必須制定安全措施。”由于殘采面涉及采煤作業,又是采用局部通風機通風,因此,為確保安全,首先確定把局部通風機安裝在石門進風側利用導風筒進行壓入式通風。從而把研究焦點集中在工作面如何高效利用導風筒進風來實現安全生產任務。
1、由導風筒直接送風至作業點:(如下圖2所示)
新鮮風流由局部通風機通過導風筒從行人運料小井及上順槽送風至采煤作業面,在作業面形成較周邊相對較高的氣壓,污風主要從溜煤井下行到運巷至石門回風側。行人運料井及上順槽的瓦斯稀釋主要靠風筒漏風來進行,有時可故意增加這一段風筒的漏風率,污風由行人運料井排至運巷至石門回風側。
2、利用行人運料井進行作業面正壓通風:(如下圖3所示)
新鮮風流由局部通風機通過導風筒送至行人運料小井口進去約6米處,在行人運料井口內側約6米段設兩道相距約5米的臨時擋風門(可用木板設置,外面再包一層舊風筒布,風筒從一側穿過,鼓起的正壓可以減少風筒與風門墻之間的漏風),風筒出風為正壓,經行人運料井及上順槽送風至采煤作業面,污風單向從溜煤井下行到運巷至石門回風側。
3、利用溜煤井進行作業面正壓通風:(如下圖4成示)
新鮮風流由局部通風機通過導風筒送至溜煤井口,在行人井與溜煤井之間設兩道相距10米左右的臨時擋風門(設置方法與上面同),風筒出風口為正氣壓,經溜煤井送風至作業面,污風由上順槽排至行人運料井,下行到運巷至石門回風側。
4、三種通風方式通過現場的觀察分析與比較:(如表格所示)
5、綜上所述:
對殘采面通風方式的選擇,如果低瓦斯礦井瓦斯涌出量較低,作業面離石門進風較近,風筒風量較充足時(能確保瓦斯濃度的安全稀釋),可優先考慮采用第一種通風方式;通常情況我們應選擇第二種較為可靠的通風方式;當行人井設擋風門有困難時,可以考慮采用第三種通風方式,在運巷設擋風門。
三、 安全管理措施
1、加強局部通風機管理,配備同等通風能力的備用通風機一臺,一旦風機出現故障,可以立即啟用備用風機;
2、嚴禁局部通風機出現循環風,風筒出風口風量必須滿足作業面生產需要;
3、加強風筒管理,必須責任到人,風筒吊掛平直,離車輛有一定的間隙,以免刮傷劃破;
4、加強瓦斯監測,有條件的應在容易引起瓦斯積聚的地點安設瓦斯探頭,人員進作業面前必須經過足夠時間的通風,發現異常人員立即撤離工作面,并及時采取措施;
5、作業隊必須嚴格按技術人員指定的地點作業,煤面采平采齊,不留傘檐,嚴禁亂挖亂采,并及時對采空區進行密閉或隔離。
6、嚴格執行敲幫問頂制度,工作面必須配備足夠的不同規格的撬棍等專用工具和備用足夠的坑木,并嚴格按作業規程規定進行支護;
7、放炮作業要嚴格按煤礦安全規程和作業規程的要求執行,嚴禁明電放炮或放糊炮;
8、加強對職工的安全教育培訓,組織職工進行避災演習,礦山救護人員必須熟悉該作業面的情況,并確保能聞警即動。
四、結束語
煤層的地質賦存決定了現場的生產布局,本文介紹的殘采面生產布局只是較為代表性的一種布局方式,在指導現場通風時,應結合現場情況,如瓦斯含量、煤塵爆炸性,煤層自燃性、工人素質、采空區控制、頂底板壓力、煤層厚度等情況作適當的調整或采取必要的防范措施。
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