防冲卸压爆破与密闭墙气体异常耦合分析研究

刘大虎 秦 鹏 孔 雷

（山东省天安矿业集团业有限公司，山东 曲阜 273100）

1 概述

星村煤矿3 煤层为易自燃煤层，实验最短自然发火期为24d。以往工作面回采及回撤过程中时常会出现自然发火隐患，防火密闭墙内由于服务年限较长会出现高氧气、高一氧化碳情况。中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室对三采区3煤岩层进行了冲击倾向性鉴定，结论为强冲击倾向性煤层。星村煤矿掘进煤巷及回采综放工作面均发生过冲击地压事故。冲击地压重大风险与自然发火重大风险并存。

矿井按照《煤矿安全规程》要求对所有永久性密闭墙每周进行一次人工束管抽样分析，分析结果均未发现异常。2019 年9 月25 日束管采样分析3303 轨道顺槽密闭墙内气体时出现高浓度一氧化碳（1156ppm）、乙烯（27.10ppm）、乙烷（2347ppm）情况。

2 防冲卸压爆破与密闭墙气体异常耦合分析研究

2.1 3303 轨道顺槽密闭墙简介

（1）3303 轨道顺槽（集中辅助进风巷至运煤巷）沿3 煤顶板布置，采用锚网索+钢带联合支护。3 煤上距2 煤22.2 ～38.8m，平均26.0m。2 煤平均厚度0.5m，沉积不稳定。工作面回采结束后根据《煤矿安全规程》要求及煤矿安全生产标准化要求在45d 内完成了最外侧两顺槽密闭（与集中辅助进风巷交叉地点去往两顺槽不大于6m 地点）。密闭采用砖墙施工，掏槽卧底300mm，密闭墙厚度500mm，密闭施工完成后对墙体进行喷涂新型材料堵漏处理。

（2）鉴于星村煤矿存在冲击地压及自然发火重大风险，为了有效消除采空区自然发火重大风险及冲击地压重大风险，矿井对采空区空巷采取充填的方式进行处理。……