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大兴矿多煤层联合布置条件下首采工作面复合灾害治理获得成功

大兴矿北二采区12、13、14煤层采取联合布置,北二1203工作面作为北二采区12煤层首采工作面,煤与瓦斯突出、瓦斯、自然发火和冲击地压危险相互交织,面临的威胁是前所未有的。第一要务就是消除瓦斯威胁,该面采取了立体抽采的瓦斯治理模式。北二1203工作面掘进期间采用底板穿层钻孔,预抽煤层瓦斯,超前保护两顺煤巷掘进。回采区域采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯,分单元评价,实现区域消突和抽采达标。回采期间采用千米定向钻孔、走向长钻孔(高位钻场)、回顺斜交钻孔、埋管抽采、本层超前卸压抽采等方法进行瓦斯治理,利用底板瓦斯道施工穿层钻孔,抽采13、14煤层卸压瓦斯。

该面建立煤层自然发火早期预测预报体系,动态分析空间展布规律,强化“三期、两线、两区、两顺”重要节点防治。采取预测预报、封堵降温防漏风、水沙充填(注浆)、注氮惰化、立体注水、注氮气与二氧化碳耦合气体、利用示踪技术考察气体运移规律、配风与控抽等综合防火措施。同时工作面设有KJ428火情监测系统,实时监测采空区自然发火气体情况。

据了解,大兴矿多煤层联合布置条件下首采工作面复合灾害治理,做出四大创造性技术贡献。一是成功应用千米定向钻进技术,创下了当时辽宁省定向钻孔施工576m的纪录(最新记录是大兴矿北二909千米钻场施工的3号高位水平岩层钻孔,长度达809m),为探索“以孔代巷”技术及解决采空区和上隅角瓦斯问题,奠定基础。其次,该面的冲击地压防治工作,体现出“冲击地压防治年”的总体水平,见证了大兴从“零基础”到“可防可控”的成长,建立了“15336”防冲治理体系,摸索并实践工作面防冲管理经验,有效消除了顶板型冲击地压威胁。三是以“两淮”瓦斯治理经验将原设计分别为北二1205、1203单独服务的底板瓦斯抽采巷道贯通,形成全负压通风的区域预抽阵地。四是摸索出注氮气与二氧化碳耦合气体防火工艺“1:3”的最佳比例。

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