摘要：针对21113工作面初采期上隅角co浓度异常升高现象，分析了超限原因，提出了“停止回采→封面注氮→启封排氮→均压通风开采”的多项阶段性技术措施，取得了良好的治理效果。
关键词：近距离煤层；薄层间距；综采工作面；co超限
1 工程概况
21113工作面为井工二矿11#煤第10个工作面，工作面长130m，推进长度900m。西为21109工作面（正在回采），北为露天矿边帮保护煤柱，南为9煤辅运大巷，东为断层发育带，上部为9#煤29211工作面采空区。21113工作面在9#煤层采空区下，层间距平均4.8m，埋深平均190m。工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤法，设计采高3.3m，开采石炭系上统太原组11#煤层，属自燃煤层，自燃发火等级ⅱ级，发火期3～6个月。煤厚平均3.7m，顶板为砂质泥岩。
2 co异常升高过程及原因分析
（1）工作面有害气体情况。
1月27日早班工作面老顶初次垮落，监测到机头回风隅角co浓度270ppm，主运巷回风流co浓度40ppm，面内co浓度241ppm。1月27日至2月4日，工作面co浓度不断升高，回风隅角co浓度最高524ppm，平均369.7ppm；回风流co浓度最高91ppm，平均67.5ppm。
（2）co浓度异常升高原因分析。
a.co浓度异常升高发生在工作面顶板初次垮落之后，考虑到9#煤采空区下3.9～4.8m的薄层间距，顶板垮落后极易和9#煤层采空区沟通。由此可知，co来自上部9#煤层采空区。
b.工作面采用u型负压通风，顶板初次垮落后形成“泄压”作用，导致上部煤层采空区有害气体下泄，有害气体极易聚积在回风隅角。
c.井田内存在9煤废弃小窑，小窑房式开采时遗煤较多，煤层埋深浅且为自燃煤层，在地表漏风作用下，小窑采空区出现不同程度的煤层自燃。另外，上覆29211工作面巷道掘进时曾揭露过小窑巷道，小窑火区的高浓度co气体串入29211采空区。21113工作面顶板初次垮落后形成漏风通道，9煤采空区高浓度co气体涌入21113工作面采空区，造成气体超限。
3 co異常升高治理方案
（1）停止回采。
1月27日起停止回采21113工作面，适当加快21109工作面回采，待21109工作面安全回撤后再进行21113工作面启封回采工作。
（2）工作面封闭注氮。
注氮封闭：
a.在距工作面50m处主、辅运巷分别设置板闭，用快速密闭材料喷涂，确保密闭墙不漏风。
b.工作面辅运、主运巷要同时构筑板墙，首先封闭主运巷，再封闭辅运巷；封闭期间，两巷道的局部通风机开启，确保施工人员安全。
c.封闭结束后，密闭墙前20m巷道顶帮围岩喷浆，防止围岩裂隙作为有害气体外泄通道。
d.加强封闭期间有害气体检查，每周利用束管抽取气样化验分析工作面隅角、板墙外的气体变化情况，必要时每天化验分析气体情况。
e.封闭注氮期间，加强相邻21109工作面气体监测及密闭墙、巷道漏风及有毒有害气体检测，预防有害气体扩散进入相邻工作面采空区。
f.封闭注氮期间，做好工作面两顺槽顶板巡查，防止压力过大压坏密闭墙，一旦发现密闭墙损坏漏风时，及时退回5m补打密闭墙。
（3）工作面启封和排氮。
启封地点：主、辅运巷距工作面煤壁50m的两处密闭；排放流经线路：21113工作面→21113主运顺槽→9煤回风大巷→回风井。
a.启封前一天，停止向工作面采空区注氮，确保各种仪器、仪表能够正常使用，同时准备好再次封闭工作面的应急封闭材料。
b.锁风探查：在密闭墙的左上角拆除两块木板，形成一个不大于0.5m2的孔洞，检查密闭墙内有害气体浓度、温度、压差等参数，观察是否有异常现象。无异常时，先使风筒偏离孔洞，然后逐渐靠近，确保慢慢供风，严禁“一风吹”。
c.启封排氮：启封主、辅运顺槽内的密闭墙同时进行，当工作面进、回风流区域co浓度小于24ppm、o2浓度大于18%、瓦斯浓度小于1%、co2浓度小于1.5%时，由小口通风逐渐扩大开口直至进、回风巷板闭全部拆除。
（4）均压通风防系统。构筑均压通风系统：
①辅运巷安设4台2*37kw风机（2运、2备），具备“双风机、双电源、自动切换”功能。
②辅运巷构筑三道4.0×3m均压风门，风门间距为15m。
③主运巷构筑三道均压调节风窗（预留风门）、间距6m，调节风窗与皮带处设置挡风帘。
④主运巷调节风窗（最外部）侧安装水柱计，建立测压系统，随时观测、掌握压力情况。
均压通风相关参数：
①工作面需风量：维持原设计风量不变，即q=1165m3/min；
②单台风机吸风量q吸=280800m3/min，两台风机的风量为5601600m3/min。
③工作面供风量：
q吸=1600m3/min>1165m3/min，符合要求。
④风机选型：根据风量和工作风压，选择4台（2用2备）fbdno7.1/2×37型智能变频式局部通风机即可满足工作面供风要求，风机参数见下表。
风机技术特征表
型号功率（kw）电压（v）全风压（pa）全风量（m3/min）
fbdno7.1/2×372×376608906630398785
（5）封闭注氮治理效果。
2月6日至3月15日监测数据：主运巷密闭墙内co浓度由1284ppm下降至10ppm；辅运巷密闭墙内co浓度由1030ppm下降至3ppm。工作面封闭区域co浓度显著下降，注氮效果良好，有效的抑制了上层采空区有害气体下泄。
4 结语
受小窑采空区遗煤自燃影响，井工二矿在9#煤层采空区下开采21113工作面过程中面临co浓度异常升高的安全威胁，通过采用工作面封闭注氮、建立均压通风系统等综合防治措施，能够有效的抑制上层采空区有害气体下泄，为工作面安全开采提供保障。另外，和采用探测火源位置、注浆隔离co源的治理方案相比，节约近千万元开采成本。
作者简介：牛晋斌（1986），男，山西晋城人，助工，现在门克庆煤矿综采队工作。