順風(fēng)回撤液壓支架過程中的瓦斯管理
綜采工作面回撤液壓支架，基本上采用頂風(fēng)回撤，但因巷道特殊條件的限制，有的工作面液壓支架回撤需要順風(fēng)進(jìn)行。小青礦自1999年8月至2003年5月共采用順風(fēng)方式安全回撤6年綜采工作面，在通風(fēng)瓦斯技術(shù)管理方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。本文以s2-703綜采工作面為例，結(jié)合其他工作面的一些具體做法，對順風(fēng)回撤支架過程中的通風(fēng)瓦斯管理方法進(jìn)行總結(jié)。
1工作面概況
工作面布置見圖1。
圖1s2br>;s2br>; 該工作面于2001年10月1日開采，至2002年4月21日ⅱ段回撤前，平均日產(chǎn)量3646t.配風(fēng)量1230m3/min，瓦斯涌出量最小為12.3m3/min,最大為19.5m3/min，抽放瓦斯量一般在6～12m3/min，抽放率在45%～60%。
在撤前工作面長96m，工作面傾角為12°，運(yùn)順低、回順高、上行通風(fēng)，配風(fēng)量950 m3/min左右。
2回撤前的準(zhǔn)備工作
2.1封堵上隅角
當(dāng)劈幫工作達(dá)標(biāo)并撤出采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)后，將工作面后四組支架及煤柱側(cè)的采空區(qū)漏風(fēng)處，用裝黃土編織袋進(jìn)行砌筑封堵，后四組支架的四連桿、前梁、護(hù)幫板與頂板之間的空隙也要封嚴(yán)封實(shí)。在砌筑封堵的同時(shí)把抽放花管插到上隅角高濃度瓦斯聚集區(qū)，并要吊掛牢固。這些工作結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行噴漿，對所有微小孔隙、孔洞噴嚴(yán)，防止高濃度瓦斯從上隅角涌出，并為抽放創(chuàng)造條件。
2.2瓦斯抽放系統(tǒng)
為減輕通風(fēng)管理負(fù)擔(dān)，工作面由永久與臨時(shí)兩個(gè)抽放系統(tǒng)進(jìn)行抽放。
（1）永久系統(tǒng)。該工作面最后一個(gè)鉆場17#鉆場回撤時(shí)距工作面24m，共設(shè)計(jì)5個(gè)鉆孔，鉆孔呈扇形布置，孔長60～80m，終孔距工作面30m以上，為防止塌孔，每孔下φ60mm套管40～70m，由南風(fēng)井抽放泵站進(jìn)行，抽放能力20～30 m3/min。
（2）臨時(shí)系統(tǒng)。采用yd-v型移動抽放泵站進(jìn)行抽放，移動泵設(shè)在該采場回順聯(lián)絡(luò)道，對上隅角進(jìn)行抽放，抽放管徑φ159mm，負(fù)壓端管路長850m，正壓端管路長320m，平均抽放混合量19.4 m3/min。
2.3監(jiān)測設(shè)施
在原有回風(fēng)、上隅角兩個(gè)監(jiān)測探頭的基礎(chǔ)上，工作面增設(shè)一臺探頭，探頭位置距支架調(diào)向處15m以內(nèi)，隨支架回撤移動，探頭報(bào)警與斷電瓦斯?jié)舛葹?%，斷電范圍為工作面與回風(fēng)的全部非本質(zhì)安全型電源。
3回撤期間管理措施
（1）支護(hù)管理。回撤時(shí)風(fēng)流流經(jīng)工作面有兩個(gè)通道，其一為支架回撤后工作面剩余斷面的新風(fēng)通道，另一為工作面采空區(qū)漏風(fēng)，增大新風(fēng)斷面，減少采空區(qū)漏風(fēng)，必須加強(qiáng)回撤時(shí)支護(hù)管理。工作面前上隅角主副架撤出后，利用圓木打二個(gè)木垛，維護(hù)住上隅角頂板，隨支架回撤，采取每隔1.5m打一個(gè)戧柱的措施，在回撤第12～22組支架時(shí)，泥巖為偽頂厚度大、破碎，頂板隨支架移動迅速下沉，此段加密戧柱布置，每1.5m至少打二個(gè)戧柱，通過支護(hù)，確保了一定的新風(fēng)通道，這是控制瓦斯自采空區(qū)涌出的基礎(chǔ)。
（2）瓦斯管理。關(guān)鍵是操作規(guī)程和安全技術(shù)措施的落實(shí)，因此在回撤過程中礦派通風(fēng)隊(duì)干部、安全監(jiān)察員全程跟班，確保各項(xiàng)安全技術(shù)措施的落實(shí)。另外現(xiàn)場作業(yè)的班組電鉗工、絞車司機(jī)全部配帶便攜儀。懸掛的反繩滑輪要牢固。絞車牽引鋼絲繩要完好，防止摩擦或拉斷產(chǎn)生火花。瓦斯檢查員特別注意檢查處理局部頂渦流處的積存或積聚的高濃度瓦斯。瓦斯監(jiān)測探頭每周充氣調(diào)試不少于3次，確保完好，斷電靈敏可靠。
4實(shí)施效果
（1）風(fēng)量變化。回撤初期，風(fēng)量基本穩(wěn)定，在回撤13～15組支架時(shí)，由于空頂距加大，頂板來壓，通風(fēng)斷面迅速減少，風(fēng)量有一突然下降的過程，由931 m3/min下降至496 m3/min，此后回撤，由于對通風(fēng)斷面的控制，風(fēng)量是一個(gè)緩慢下降的過程，由500 m3/min左右下降到300 m3/min左右。見表1。
表1 s2-703回撤支架與通風(fēng)瓦斯情況
時(shí)間
回風(fēng)風(fēng)量/m3·min-1
回風(fēng)平均瓦斯?jié)舛?
回撤支架
數(shù)量/架
4月22日
996
0.15
3
4月23日
931
0.18
15
4月24日
496
0.15
26
4月25日
473
0.16
39
4月26日
410
0.27
54
4月27日
336
0.61
64
（2）回風(fēng)瓦斯?jié)舛??；爻非?0組支架時(shí)，大部風(fēng)量由新風(fēng)斷面通過，回風(fēng)瓦斯?jié)舛然痉€(wěn)定在0.1% ~0.2%,回撤51~54組支架時(shí)回風(fēng)濃度突然由0.51%上升至0.7%左右，這是工作面壓差直接作用于后幾組支架，較高濃度的采空區(qū)瓦斯自支架涌出的緣故，在回撤后10組支架時(shí)，回風(fēng)瓦斯?jié)舛染S持在0.6%~0.9% 之間（見圖2）。
圖2回風(fēng)瓦斯?jié)舛融厔萸€
（3）風(fēng)排瓦斯量。前50組支架由于風(fēng)量下降，回風(fēng)瓦斯?jié)舛然静蛔儯L(fēng)排瓦斯緩緩下降，由1.5 m3/min下降到1.0 m3/min以下，后14組支架風(fēng)排瓦斯量上升，維持在2.0～3.0 m3/min（見圖3）。
圖3 s2-703瓦斯涌出動態(tài)曲線
（4）瓦斯抽放量?；爻菲陂g永久抽放系統(tǒng)抽放量基本穩(wěn)定在2.8～3.2 m3/min；臨時(shí)抽放系統(tǒng)抽放量逐漸增加，抽放濃度2%～10%，抽放量為0.39～1.96 m3
/min，回撤后4組支架抽放濃度最高達(dá)12%，抽放量在2.0 m3/min以上，是處理上隅角局部瓦斯的的主要手段（見圖3）。
（5）工作面瓦斯涌出量?；爻非?0組支架瓦斯涌出量基本穩(wěn)定在3.9~4.5m3/min,回撤后10組支架時(shí)達(dá)到7m3/min以上,最大達(dá)到8.5 m3/min(見圖3)。
5主要經(jīng)驗(yàn)與體會
（1）風(fēng)量控制?；爻非肮ぷ髅媾滹L(fēng)量在800～1000 m3/min為宜，回撤期間風(fēng)量隨通風(fēng)斷面變化自然減風(fēng)，一般不應(yīng)人為增風(fēng)，增風(fēng)可能造成回風(fēng)瓦斯?jié)舛仍黾?。小青礦在回撤w1s704工作面時(shí)曾做過增風(fēng)試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)該工作面風(fēng)量658 m3/min，增風(fēng)50 ～100 m3/min時(shí)回風(fēng)瓦斯基本不變，增加200 m3/min以上時(shí)回風(fēng)瓦斯?jié)舛扔忻黠@增高。
（2）瓦斯管理。針對回撤期間瓦斯變化動態(tài)，瓦斯管理要以撤最后10 ~15組支架為重點(diǎn)，特別是后4組支架最為關(guān)鍵，這期間工作面消耗的風(fēng)壓直接作用后幾組支架，導(dǎo)致上隅角瓦斯涌出量迅速增大，容易造成局部瓦斯積聚，而鄰近絞車峒窒內(nèi)回柱絞車經(jīng)常啟動，如不處理是危險(xiǎn)的，此時(shí)我們在臨時(shí)抽放系統(tǒng)接設(shè)移動膠管，抽出積存的瓦斯，并接設(shè)障增加風(fēng)量吹出瓦斯，將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi)。同時(shí)在回撤后期，風(fēng)量不斷減弱，必須經(jīng)常檢查頂板瓦斯?fàn)顟B(tài)，防止出現(xiàn)層流瓦斯。
（3）加強(qiáng)支護(hù)?；爻窌r(shí)必須加強(qiáng)支護(hù)管理，確保工作面有一定的通風(fēng)斷面，減少采空區(qū)漏風(fēng)。支護(hù)管理直接影響回風(fēng)瓦期濃度，小青礦頂板維護(hù)最好的w1e703工作面回撤時(shí)回風(fēng)瓦斯?jié)舛仁冀K控制在0.5%以下。
（4）抽放是關(guān)鍵。在不能用風(fēng)排解決瓦斯的情況下，抽放是回撤處理瓦斯問題的關(guān)鍵，從s2703回撤可以看出，4月27日回撤最后10組支架時(shí)，瓦斯涌出量平均達(dá)7.13m3/min，抽放量5.08m3/min，抽放率達(dá)71%，而這時(shí)風(fēng)量只有336m3/min，如果沒有抽放，回風(fēng)瓦斯?jié)舛葘⑦_(dá)到2%以上，這是不可能進(jìn)行回撤作業(yè)的；上隅角抽放是處理上隅角瓦斯的主要手段，對防止瓦斯積聚起到關(guān)鍵作用。
（5）上隅角封堵。上隅角封堵、噴漿、減少采空區(qū)瓦斯涌出，是防止上隅角瓦斯職聚的必要手段。
（6）監(jiān)測管理。監(jiān)測是瓦斯管理的第二道防線，具有實(shí)時(shí)性，瓦斯超限瞬間切斷電源，回撤期間可在工作面增設(shè)探頭，形成工作面、上隅角、回風(fēng)三點(diǎn)監(jiān)測，增加安全系數(shù)。
