摘要：富力煤矿在开采-450中部18-2号层煤时，随着采深的增加，煤层地质赋存条件变的复杂多变，地质构造增多，其中受f1断层影响局部伴生一些落差在3.0m左右的小断层，并出现褶曲牵引现象，对采煤工作面的布置造成严重影响；并且煤炭发火期变短由原来的8个月缩短为20天左右，增加了开采难度。本文论述了该面在开采过程中利用现有技术，采取一系列针对性措施，使得工作面能够顺利解危和采过地质构造带，给煤矿带来巨大的经济效益的实例。
关键词：防灭火方案；俯采开采及技术管理
1 采区概况
地点：富力煤矿-450中18-2层综放面：
设计走向：270m，倾斜：90m，平均煤厚：8.5m，煤层倾角29—14°平均倾角22°，工作面平均俯角36°，最大处41°，可采储量27.9万吨。
2 处理切眼发火隐患方案选择
由于该区掘送及开帮期间，顶板煤体松软，造成多处巷道顶板抽漏，且抽漏、松动煤体暴露和供氧时间较长，安装期间，切眼上出口以下40m—85m之间钻孔内先后出现CO气体，浓度24—920 PPm，最大点为22组架子顶板硬帮钻孔。由于开采初期工作面需俯斜开采，初期开采速度难以保证短时间内将安装切眼甩至冷却带和窒息带，一旦开采后采空区发火隐患升级，处理难度非常大，不能确保对该区实现安全开采。
针对该面的特殊情况，公司有关领导及矿多次召开关于该区隐患处理工作会议，研究制定以下四种方案：一是直接打钻灭火；二是灌灰法灭火；三是送巷法灭火，四是跳面开采。
为彻底消除隐患，我矿认真研究，对各种方案进行了仔细对比：
2.1 直接打钻灭火
当时我矿已经对切眼补打消火钻孔630m/126个，并注灭火剂、注防火充填材料，处理后，孔内CO由最大920 PPm降至 400PPm，并呈下降趋势，但难以保证将隐患彻底消除，该方案首先被排除。
2.2 工作面灌灰法灭火
在-450中18-2层溜子道切眼以外90m处施工一道永久密闭，由-380回风道至切眼接设灌浆管路对局部溜子道、切眼敞口充灰，从而实现封闭以里溜子道和切眼局部充填封闭。
计划工作量：施工密闭1道；接设灌浆管路：240m；预计总灌灰量：4000m3。总充灰巷道长度360m。
预计工期：封闭及凝固需要时间10天；灌灰需要时间15天；恢复需要30天。总共需要55天。
优点：灭火彻底，启封后复燃可能性较小。
缺点：-450中18-2层溜子道施工密闭在煤体中，密闭强度难以得到保证，存在溃闭危险；风道、溜子道不能得到彻底处理；切眼恢复时需打钻探放水，恢复有一定危险性；工作面溜子、采机、电机、支架等易被水灰堵死，给后期设备运转带来不便。
2.3 跳面开采法：
跳面开采法方案主要是走向甩出25m煤柱进行跳面开采，需重新掘进切眼，同时进行两次开帮安装，然后将原切眼架子撤出要安到新切眼。最后在上下两道对旧切眼进行封闭隔绝。
计划工作量：重新掘送切眼90m；同时进行两次开帮180m，合计工程量270m，回撤原切眼综采支架60组重新安装；上下两道封闭密闭2道。
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预计工期：重新掘送切眼需要20天；原切眼开帮、回撤，新切眼开帮、安设综采支架预计需要30天；上下两道同时施工道密闭需要5天。
优点：安全系数高，彻底甩开火患；可甩开大倾角俯采范围。
缺点：工程量大、施工难度高，工期长；存在资源浪费，丢煤（4.2万吨）。
2.4 送巷法灭火
在切眼正上方煤层顶板，沿切眼方向施工顶板处理隐患巷道，期间，随掘随施工消火钻孔孔，由钻孔向切眼顶板煤体进行注防灭火剂、阻化剂、充填材料处理，将巷道内高温点或CO隐患点彻底消除。
预计工期：施工顶板处理隐患巷道需要30天。
优点：工期短，居高临下，能够将切眼存在隐患彻底处理，同时可以对前期工作进行检验。
缺点：延切眼架上顶板施工处理隐患巷道，存在一定难度。
经分析研究，决定沿切眼抓顶板送一条消火道，边掘送边打钻进行灭火。消火道总工程量100m，工期20天。
优点：灭火更直接更彻底，且工期短。
缺点：工期量较大，后期生产时如推进度太慢易复燃。
3 方案选择：
通过对比各种方案优缺点，我矿决定采用掘送顶板消火道处理隐患，施工注水钻孔对切眼隐患进行处理。
4 处理效果：
掘送顶板巷及施工消火钻孔期间，发现切眼顶板大面积存在抽漏现象；抽漏空间基本被充填严密，且隔绝效果也很明显；顶板巷掘送过程中，风道5号钻场向顶板施工注水钻孔全部揭露，钻孔施工到位；掘至工作面上隅角以下40m处煤层顶板时，遇一处高温40℃；切眼煤层顶板局部3处存在空间，没有充填严密，空间内积存CO最大300PPm（揭露后CO无）；由顶板巷施工钻孔，对切眼顶板煤体全部进行处理，同时，先期对工作面打钻、注充填材料工作也得到进一步检验。
经分公司开采前瓦斯治理验收，该工作面具备开采条件，正式开采。
5 工作面俯采开采与技术管理
工作面切眼往外回风道俯角较小，平均在20°左右，每刀拉底量0.29m，而溜子道俯角较大，切眼往外19m平均俯角36°，最大处41°，每刀平均拉底0.58m，最大处达0.7m。生产难度陡增，安全难度显著加大，根据这种情况，我们采取以下针对性的措施。
5.1 开采前首先卧前部溜子，使之达到设计高度2.4m，然后拉底卧支架大脚，使支架呈俯式支护状态，再卧后部溜子，使其达到正常运转状态。
5.2 加大工作面中部25组支架上下的拉底量，逐步减小工作面此处的弓弯，把工作面顺平，即减少底煤又利于采机和运输机运转。
5.3 技术上工作面开采后必须保证设计拉底深度，工作面溜子俯角不够时采机拉底满足了设计要求，这样就需要在采机割煤后不推溜子，人工清货后进行打拉底眼人工拉底，直至达到设计要求方可推溜子。
5.4 由于工作面俯角太大，采机在前部溜子上行走割煤时损坏前部溜子，所以采取卧前部溜子软帮，将溜子俯角人为降至25°左右，这样在实际割煤时最大能够达到28°，前部溜子不易损坏。
5.5 由于工作面溜子俯角和支架俯角不一致，所以推拉导向梁必须摘钩使用，这样前部溜子和支架不连接，前部溜子和支架都缺少控制。机组割煤后硬帮作业时，每五组架子在硬帮打一眼戗柱支柱前部溜子，防止前部溜子自滑伤人。同时在拉架子时，必须将伸缩梁顶住煤壁，然后降缩伸缩梁靠自滑拉架，防止支架跑架。
5.6 由于工作面俯角大，拉后部溜子前要认真清溜子浮货，否则后部溜子起高后拉货刮架子。
5.7 由技术员组织每5天一打底板探眼，及时掌握底煤厚度情况，工作面35组架子以上全部抓住底板，以下的底煤也大幅减少，达到了技术要求。
6 结束语
工作面俯采角度之大，开采难度之强都是史无前例的。防灭火方案的正确选择、俯采工艺，为今后综采放顶煤开采走向大倾角方面提供了有效的实践经验和技术保障。
参考文献：
[1]王应都;;深埋深大倾角特殊地质状况下综放工作面开采技术研究[A];第七次煤炭科学技术大会文集（上册）[C];2011年
论文作者:赵钧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签：工作面论文; 顶板论文; 俯角论文; 钻孔论文; 隐患论文; 支架论文; 巷道论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;