上隅角瓦斯超限

上隅角瓦斯超限（精选8篇）

上隅角瓦斯超限 篇1

在综采工作面中的任务由于受到工作环境等方面的影响, 有可能在采空区聚集大量的瓦斯, 造成上隅角部位的瓦斯含量超标;再加上矿井地区较为密闭的大环境, 很难通过风力将瓦斯彻底排出, 回采工作将没有办法进行。面对这种现状, 本文做出以下几点思考并提出相应的解决措施。

一、综采工作面上隅角出现瓦斯超限现象的原因

1. 采面上隅角部位的压强差是造成瓦斯超量的原因之一

在上隅角部位任何一个断面中都会存在压强, 其中包括动压、位压以及静压, 这几种压强之和一般被称为全压, 在一定程度上, 它决定了风力的流向以及速度。因为在上隅角部分两面的位压和静压强度是相同的, 而风速却存在一定差别, 在上隅角转弯部位风向会发生一定的转变, 因此速度会得到一定的消解, 在速度差的影响下, 甚至会出现紊流的现象, 因此在很大程度造成瓦斯含量超限的状况。

2. 采面上隅角的风力流动状况也是造成瓦斯含量超限的重要原因

从整体上看, 采矿区的上隅角部位与采空区和煤壁较为接近, 因此这个地方的风速会很小, 甚至有些地方会出现涡流的现象。这些问题会制约采空区瓦斯含量的散发, 而导致大量的瓦斯聚集在涡流区域, 造成瓦斯含量超标的现象。如果在工作面上隅角出现滞后回柱的现象, 也有可能会出现微风区, 这个部位同样也是最有可能发生瓦斯超限的位置。

3. 采面上的通风方式会对瓦斯的含量产生很大影响

在采煤工作中, 有很多种通风方式, 例如:“U”形、“Z”形、“Y”形、“W”形、“H”形等等, 但是在我国目前的技术水平下, 第一种“U”形的通风方式应用的比较频繁, 也得到业界人士的广泛认可。

在“U”形通风方式中, 瓦斯的流动方向会随着工作面的方向而运动;从采面的深部剖面方向看, 采空区内部的瓦斯会是一个近似抛物线的形状, 从进风巷的方向观看回风巷剖面的时候, 瓦斯会是一个近似于一元一次方程的直线形状, 将会在上隅角的地方达到最大程度。

在“U”形通风方式中, 进入工作面的风力将被分为两个部分, 其中一部分会跟随者工作面而运动;而另一部分有可能会随着流线的方向而流动, 当风力深入到采空区的时候会发生倒流返回到工作面上, 如果采空区中存在一些漏风设施时, 风力就会进入到综采工作面中。这样看来, 能够进入采空区内部的风力, 会将一部分的瓦斯带到工作面中去, 使瓦斯成分聚集到采面的上隅角部位, 因此, 这一部位是瓦斯含量有可能超限的重要地点。

二、关于上隅角瓦斯治理的重要措施

根据上隅角部位出现的瓦斯超限的实际状况, 我们可以采取众多措施进行治理, 通常情况下我们会运用以下10种方式来整治;第一, 合理调整矿内的通风方式;第二, 采用三相泡沫的方法排除瓦斯;第三, 在工作面中建设尾部排放系统;第四, 采用高层抽放瓦斯的方式;第五, 在合适的部位安装采煤专用的排风机;第六, 在工作面的回风巷中安装风、水引射器;第七, 在工作面中装上局部通风机;第八, 使用风幛法;第九, 适当地增加采煤工作面的风力;第十, 在上隅角部位设置临时的挡风设备。以下我们重点介绍关键的治理措施。

1. 顶板抽放瓦斯的方法

在实际工作中, 为了尽量减少开采损失, 确保正常的生产流程, 克服上隅角抽放瓦斯的困难, 我们可以采取顶板抽放的方法, 这种方式主要是依据顶板的走向进行钻孔抽放瓦斯, 从本质上看就是利用抽放设备运行时产生的负压来适当的改变瓦斯的流向, 使瓦斯经过冒落带和裂隙带之后被钻孔抽出, 达到降低上隅角瓦斯含量的目的。

一般情况下, 在运用这项技术的时候, 要注意以下几点内容。首先在钻场布置的过程中, 要选择一个合适的与煤层之间的距离, 大概要在10m左右, 同时要合理安排每个钻场中的钻孔数量, 在5个左右, 而钻孔的大小也有严格的要求, 要在Φ91mm左右, 而每个钻场之间的距离要控制在大约一百米, 最后保持钻孔终端与煤层顶板之间的距离在15m左右, 与上巷之间的水平距离要小于20m。这样就能够确保顶板的五个钻孔在使用一台泵机时, 每个钻孔的瓦斯浓度达到10%~70%, 实现排放量达到12m3/min以上, 并且在工作中不会相互影响, 是解决上隅角瓦斯聚集的有效方式之一。

2. 留煤柱法

为了确保生产安全, 我们也可以采取留煤柱的方法。这种方法主要是在工作面的上部在距离上巷3~5m的地方, 每隔15m设置一条与上巷平行的新上巷, 形成一个新旧连通的新出口。同时还要把老出口中的相关设备进行回收, 在新出口比较靠近采空区的一侧进行密闭, 使Φ200mm的抽排管砌在密闭中, 在确保严密封闭的前提下, 实施抽放工作。

3. 采用风幛方法

设置风幛进行抽放, 操作起来十分简单;但是不可避免地存在一些弊端, 例如风幛会产生一定的漏风, 使抽放的浓度降低, 而且在抽放过程中需要不断地移动风幛, 会造成瓦斯的泄漏, 对生产工作产生严重的危险;并且在上巷和风幛的拐角处, 会大量的聚集瓦斯, 在这些地方要重新安装风幛, 来促使风力向转角处流动, 带出一部分的瓦斯, 这种方法形成的两道风幛会加大工作难度, 对施工带来一定的麻烦。

4. 尾部排放系统和三相泡沫的方法

可以在工作面的回风巷中设置管道, 与回风系统相互连接, 在上隅角部位产生一个负压区, 使瓦斯沿着管道回流。

三相泡沫法可以通过挤占, 降低上隅角上部的瓦斯浓度, 三相主要是指氮气、灰以及水, 按照适当的比例实现最佳效果。

结语:采用设置风幛、留煤柱、顶板抽放、尾部排放系统和三相泡沫等方法, 提高风力的流入量, 降低瓦斯浓度, 可以有效地解决瓦斯超限问题。但是这些方法都是在出现问题以后的相关对策, 要想从根本上解决上隅角瓦斯超限的问题就必须实现开采技术的不断创新, 提前对巷道内部进行预抽, 使瓦斯含量在安全范围之内, 才能充分确保开采过程的安全性。

摘要：总结以前的工作经验, 对于在综采面上隅角瓦斯中频繁发生的超限现象, 进行分析研究, 并提出相应的解决对策, 确保在生产过程中的安全性。

关键词：上隅角,瓦斯,超限原因

参考文献

[1]薛景明.采煤工作面上隅角瓦斯治理技术[J].煤矿安全, 2011 (02) .

[2]张冠军, 等.综放工作面上隅角瓦斯综合治理技术[J].中州煤炭, 2011 (06) .

[3]孙景伟, 等.采煤工作面上隅角瓦斯综合治理研究分析与应用[J].黑龙江科技信息, 2011 (04) .

上隅角瓦斯超限 篇2

为强化回采工作面上隅角瓦斯管理，杜绝瓦斯超限事故，特制定回采工作面上隅角瓦斯管理规定。

一、管理规定

1、生产单位班长和通风区瓦斯员认真执行“回采工作面上隅角安全确认制度”，填写确认牌板。回采工作面上隅角安全确认牌板由生产单位管理。

2、采面上角必须吊挂瓦斯便携式和瓦斯确认牌板，瓦斯便携式吊挂在上毛窝末排柱子处，距离上顶不大于300mm，距离上帮煤壁不小于200mm的位置。瓦斯确认牌板吊挂在切顶线以外1米的煤帮侧醒目位置。

3、现场班长每班开工前、班中、班末各检查1次上隅角瓦斯情况，认真填写确认牌板，并汇报安全管理部调度，安全管理部调度建立专用记录。

⑴、开工前现场班长必须检查并确认上角瓦斯不超限；通风设施完好；瓦斯探头报警仪位置正确、毛窝深度符合要求，并在管理牌板上签字后方可开始当班工作。

⑵、当班班中在工作面上角从事回柱、掏窝等工作时必须检查上角瓦斯，只有确认上角瓦斯不超限时方可进行工作。

⑶、当班工作完毕后班长必须检查并确认上角瓦斯不超限；通风设施完好；瓦斯探头报警仪位置正确、毛窝深度符合要求并在管理牌板上签字后方可下班。

4、通风区瓦斯员每班检查2次上隅角瓦斯，认真填写确认牌板，并汇报通风区调度，通风区调度作好相关记录。同时汇报安全管理部调度，安全管理部调度建立专用记录。

5、生产单位要及时回撤上隅角支护，上风道若为锚杆支护，生产单位必须及时解锚杆、锚索螺丝。采面上下毛窝距离切顶线以里不能超过2米，如超过2米时，必须制定措施采取充填、强行落顶等措施进行处理，严禁上毛窝瓦斯积聚和瓦斯超限。

6、每班开工前、班中、班末对采面上口20米范围进行洒水灭尘，并作好相关记录。

7、生产单位要管理好采面上角风帐和风动风机，通风区瓦斯员负责检查。

⑴、采面上角采取专用的风帐吊挂,其角度以和煤壁夹角40-45度为宜，风帐上端吊挂至毛窝末排柱位置，距离上帮煤壁留有0.3-1米的通风通道，风帐下端距离工作面煤壁留有0.2-0.5米通风通道，吊挂要平、直、顺，与上顶结严无破口，环环吊挂。

⑵、回采工作面上隅角安装风动风机吹散上毛窝瓦斯时，风动风机由使用单位负责管理。

①、使用单位定期（3~5天）检查清洗过滤网，对过滤网和相关零件进行彻底清洗，如发现过滤网破损必须更换。

②、保证气源是洁净压缩空气，如发现气源中有水，则风机不能使用。

③、风机内部马达使用过程中的正常磨损会导致内部泄漏增加，使风机转速下降，当风量过低时，可将过滤限流阀上限流量调高（稍稍拧开限流阀调节螺杆即可），禁止使风机超过最大转速，约为１３００转ｒ／ｍｉｎ（用压力表调节）。

④、移架时注意风机位置，小心不要将风机积压变形。

8、通风区要定期对抽放管路进行巡查，保证抽放系统的稳定可靠，抽放效果良好。

9、信息科定期对监测传感器进行校验，保证安全监测传感器数据准确，生产单位在生产过程中不得损坏监测设备。

二、考核

1、瓦斯确认牌板应悬挂在醒目位置，并认真填写。（考核单位通防室）

⑴、上角瓦斯管理牌板吊挂在毛窝第二排支柱的煤帮侧醒目位置。位置不正确罚现场班长100元/次。

⑵、各单位指定专人负责上角瓦斯确认管理牌板的管理，现场没有牌板或不吊挂管理牌板罚单位500元/次。

⑶、发现一次班长没有在牌板上签字罚现场班长100元。确认牌板内容与现场不符的罚现场班长100元/次。

⑷、瓦斯检查员负责监督检查现场班长执行制度情况并在牌板上签字，一次不落实扣100元

2、瓦斯便携式悬挂位置不正确扣责任人500元。（考核单位通防室、通风区、安全管理部）

3、不按规定检查瓦斯扣责任人500元，不按规定汇报扣责任人200元.（考核单位通防室、安全管理部）

4、回柱子不及时，造成老塘深度超过规定扣罚单位500元，造成瓦斯超限扣罚单位10000——20000元，并分析事故。（考核单位通防室、通风区、安全管理部）

5、上风道遇锚杆松解不及时每个锚杆扣罚单位50元，造成老塘深度超过规定且没按规定码好袋子每次扣罚单位1000元，造成瓦斯超限扣罚单位10000——20000元，并分析事故。（考核单位通防室、通风区、安全管理部）

6、不按规定洒水灭尘每次扣罚单位500元，记录不全每次扣罚单位100元。（考核单位通防室、通风区、安全管理部）

7、采面上角风帐和风动风机管理不当每次扣罚生产单位1000元，管段瓦斯工不督促解决，不汇报，每次扣罚200元。（考核单位通防室、通风区、安全管理部）

8、瓦斯抽放系统的管路、设备，所在生产单位不得拆卸、改动或损坏，一经发现对责任单位罚款5000元，对责任者罚款300元，情节和后果严重的给予行政处分直至开除矿籍；瓦斯工发现抽放瓦斯管路损坏不及时汇报扣罚管段瓦斯员200元。（考核单位通防室、通风区、安全管理部）

上隅角瓦斯超限 篇3

1 瓦斯运移的基本形式分析

1.1 瓦斯在井巷空气中扩散运动的主要形式

在正常通风条件下, 瓦斯在井巷空气中扩散运动主要有以下几种形式[1]:1) 瓦斯分子扩散。2) 瓦斯对流运移。3) 空气无规则紊流脉动引起瓦斯的紊流扩散。4) 瓦斯弥散。5) 瓦斯的驱替运移。

1.2 正常通风主风流瓦斯运移过程分析

正常通风巷道主风流基本稳定, 可以认为是粗糙壁面管内粘性不可压缩定常紊流。其风流结构分为4个区域, 见图1。近壁底层区域1速度为零, 空气不流动, 瓦斯在该区域一般只以分子扩散方式运移。若巷道壁涌出瓦斯, 则以瓦斯驱替运移为主;近壁层流区2速度极小, 在该区域有分子扩散, 也有对流扩散;过渡流动区3速度仍相对较小, 在该区域主要是对流扩散和无规则的紊流脉动扩散;在主流区4, 时均风速和无规则的脉动速度都有相对的较大值, 该区域瓦斯对流运移和紊流脉动扩散运移占绝对优势, 分子扩散可忽略, 沿速度方向主要是对流作用, 垂直速度方向主要是紊流脉动扩散作用。

因此, 从暴露的煤体或围岩中释放出来的瓦斯, 首先是以分子扩散JM1和驱替运移JP1在近壁底层扩散;然后, 在近壁层流区以分子扩散JM2和对流扩散JK2的方式进行扩散;进入过渡流动区的瓦斯又以分子扩散JM3、对流扩散JK3和紊流脉动扩散JF3方式运移扩散;最后进入主流区, 在对流扩散JK4和紊流脉动扩散JF4的作用下运移。如果通风状态良好, 每个瓦斯扩散运移环节不出现阻碍, 瓦斯就能顺利地随风流排出。如果某地点某环节风流不畅, 通风不良, 瓦斯则在某地点某个瓦斯扩散运移环节受阻, 将出现瓦斯积聚。

2 上隅角瓦斯积聚的原因

众所周知, 在采煤工作面的瓦斯主要有以下三个来源:1) 本煤层瓦斯;2) 邻近层瓦斯;3) 采空区瓦斯。在以上来源中, 特别是采空区瓦斯的涌出一直是煤矿安全生产中的重大隐患, 采空区一般是由采空区内遗煤, 上、下邻近层有瓦斯解吸和流动的固体煤岩, 以及空隙所组成的空间区域, 该区域内的最大特点是存在两种特性相差很大的空隙, 即采动空隙和原有空隙。尽管大量的采动空隙与原有空隙构成了采空区内极为复杂的气体流动网络, 但从整体上来看, 采动空隙是瓦斯流动的主要通道。在一般“U”形通风工作面, 风流从进风巷进入回采工作面, 清洗工作面后经回风巷流出, 但其中一部分风流将漏入采空区, 形成漏风流, 见图2。

在风流由进风巷进入采场时, 其中有一部分风流将会漏入采空区中, 而作为工作面的漏风流的上隅角则成为采空区瓦斯涌入工作面的必经之路。所以漏风流把采空区中的瓦斯从上隅角带出, 又由于上隅角处的风速很低, 所以引起上隅角瓦斯的积聚。

另外, 相对于空气而言, 采空区内含瓦斯比空气的密度小, 当具有高差时产生“瓦斯风压”的自然上升力, 必然使采空区内含高浓度瓦斯的空气向上隅角运移, 使上隅角成为采空区高浓度瓦斯集中涌出的地点, 这也是上隅角成为工作面采空区瓦斯集中涌出和局部积聚超限的重要原因之一。

统计资料也表明, 当回采工作面绝对瓦斯涌出量大于2 m3/min～3 m3/min时, 发生上隅角瓦斯超限的可能性较大。

3 上隅角瓦斯超限的常规处理措施

治理工作面上隅角瓦斯积聚的常用方法主要有:抽放邻近层和采空区瓦斯;工作面采用Y, Z, H, U+L形通风系统或尾巷排放瓦斯;设置临时风障;采用下行通风;用无火花型局部通风机将上隅角积聚瓦斯, 抽排至风流足以将其稀释至《煤矿安全规程》允许浓度的地点等。但从现场考察来看, 每种方法都有它适宜的应用范围。目前, 在抚顺、中梁山、芙蓉、平顶山等矿区均采用煤层钻孔预抽, 而阳泉、天府、松藻等矿区却采用邻近层钻孔和采空区抽放, 这些方法收到了治本的效果, 但这些方法又普遍存在施工工程量大, 抽放时间长, 抽采接替紧张, 一次性投入及运行费用高等问题。

4 环绕射流脉冲通风技术

4.1 脉动通风原理

脉动通风是指利用平均速度随时间作周期性连续变化的风流排出有害物质的过程[3]。脉动通风原理认为, 当利用脉动风流通风时, 在某点的瞬时风速可以表示为时均风速与脉动风速之和, 相应的风流对瓦斯的运移过程也就存在时均运动和脉动运动, 其中, 以时均运动“带走”瓦斯的过程称为对流运动, 以脉动运动“带走”瓦斯的过程称为紊流运动[4]。

据此原理设计一种风动风流断续器, 巷道的瞬时风量:

Q=Q0+Qm|sin (ωt+φ) |。

其中, Q0为风流断续器完全关闭时的风量, 可由风流断续器叶片半径与风筒半径之差来调节;Qm为风量的波动值;ω为风流断续器的转速, 可由叶片曲率来调节;φ为风流断续器工作的初始相位角, 可取φ=0。

正常通风条件下, 风量波动范围小, 因而脉动速度也低。在脉动通风情况下, 风量波动范围大, 因而脉动速度高, 根据下式可计算出纵向脉动速度增量:

其中, S为巷道横断面面积;T为风流断续器的工作周期。

可见, 最大纵向脉动速度增量可达$0.64\frac{Q{}_m}{S}$。不仅是纵向脉动速度增加了, 由于风量变化而引起的松涨作用使得横向脉动速度也增加了。

当风流加速时, 瓦斯微团与空气介质不能同步。瓦斯密度小于空气密度, 当风流加速时, 瓦斯微团将超前风流介质微团;当风流减速时, 瓦斯微团将滞后于空气介质微团。对于比空气重的气体情况正好相反。因此, 在瓦斯微团与空气介质微团之间形成负压区或增压区, 致使瓦斯介质微团由高压区向低压区运动, 这种运动具有脉动的特点。脉动通风能增强风流中的紊流强度, 促进风流中的瓦斯浓度趋于均匀。因而减小了瓦斯积聚的可能性。

4.2 环绕射流脉冲通风

研究发现, 由于上隅角位置的特殊性, 脉动通风条件下上隅角积聚区内瓦斯的运移有明显的时空特征, 积聚区边界的退移在时空上有一定的限度。在一定的基底风量基础上增大脉冲风速值, 虽能有效缩小上隅角瓦斯积聚范围, 但仍不能彻底消除瓦斯积聚现象。对此, 可以利用双旋转脉冲风机所产生的环绕射流特性, 在工作面主风流形成脉冲风流的同时, 对上隅角进行环绕射流脉冲通风, 以彻底消除工作面上隅角瓦斯积聚。

4.3 环绕射流脉冲通风对上隅角积聚区瓦斯运移作用的理论分析

环绕射流是根据双旋转脉冲通风机的工作特点来定义的, 即:在风流由风机出风口射出的同时, 风机出风口又环绕风机体轴心旋转, 因此将风机产生的这种特殊形式的射流称为环绕射流。对于风机四周某一固定位置而言, 环绕射流将随风机体的环绕旋转而对该处产生周期脉冲式作用, 故从广义上将这种通风称为环绕射流脉冲通风。环绕射流的流动规律对上隅角积聚区瓦斯的运移有着重要的影响。为保证风机工作环境安全和治理上隅角瓦斯积聚的最好效果, 宜将风机安设于上隅角主风流中。

4.4 环绕射流脉冲通风对上隅角积聚区瓦斯的运移过程分析[5]

射流进入上隅角瓦斯积聚区后, 其卷吸掺混作用使周围一定范围内的高浓度瓦斯得到稀释;射流轴线向主风流方向的弯曲趋势可使其所卷吸的瓦斯沿射流弯曲方向外移;射流环绕风机轴心连续旋转, 将使上隅角内的高浓度瓦斯逐渐由里向外运移, 并排向主风流。风机每旋转一周, 则完成一次对上隅角部分高浓度瓦斯的稀释和排出过程。如此周而复始, 稀释和排出过程不断持续, 经过一定时间以后, 即可使上隅角内的瓦斯浓度得以降低。

环绕射流脉冲通风对上隅角瓦斯的周期性稀释和排放过程, 可以使上隅角高浓度瓦斯持续不断排向回风巷, 并且每次排放的瓦斯量较小, 从而可以避免因上隅角高浓度瓦斯骤然大量排向回风巷而导致回风流瓦斯浓度超限的危险。

5 结语

本文从瓦斯源及瓦斯运移规律的角度阐述了上隅角瓦斯超限的原因。采用环绕射流脉冲通风方式处理上隅角瓦斯超限的方法, 与常规的通风方式相比, 环绕射流脉冲通风能强化有害物质, 特别是瓦斯的运移过程。环绕射流的流动规律对上隅角积聚区瓦斯的运移有着重要的影响, 它能增强风流中的紊流强度, 促进风流中的瓦斯浓度趋于均匀, 因而减小了瓦斯积聚的可能性;它的周期性稀释和排放过程使得每次排放的瓦斯量较小, 从而可以避免因上隅角高浓度瓦斯骤然大量排向回风巷而导致回风流瓦斯浓度超限的危险。

参考文献

[1]中国矿业大学.俄罗斯现代矿井通风理论及瓦斯动力学, 1994.

[2]王启杰.对流传热传质分析[M].西安:西安交通大学出版社, 1991.

[3]王树刚, 刘文玉.脉冲通风时巷道断面风速分布规律的分析[J].东北煤炭技术, 1997 (2) :39-41.

[4]王恩元, 梁栋.脉动通风原理[J].煤, 1997 (6) :19-21.

上隅角瓦斯超限 篇4

关键词：上隅角,瓦斯,超限,原因,方法

瓦斯管理是矿井安全系统工程和“一通三防”管理中的一个重要环节, 但同时也是一个薄弱环节, 而防治瓦斯超限又是瓦斯管理的重点和难点。生产矿井的瓦斯超限是威胁矿井安全的主要因素, 随着矿井采掘机械化程度的提高 、技术的进步、生产水平的延伸和采掘强度的加大, 使矿井瓦斯涌出量急骤增大、瓦斯超限现象更为频繁发生, 瓦斯超限的发生地点绝大多数是在采掘工作面 (占矿井瓦斯超限次数的80%以上) , 其中采煤工作面的上隅角尤为突出, 不但严重制约了采煤工作面的正常生产, 给其安全也带来很大的不确定因素, 并且也严重威胁整个矿井安全。因此, 分析采煤工作面上隅角的瓦斯来源、超限原因, 找出解决问题的具体方法和措施, 积极探索新的瓦斯治理技术、创新瓦斯管理方法, 对煤矿安全生产有十分重要的意义。

一、上隅角瓦斯超限的原因

上隅角瓦斯超限的原因是多方面的主要有以下几个方面 :

1、 采用U型通风, 在采空区漏风流的对流扩散作用下, 采空区内瓦斯运移及瓦斯浓度呈有规律的分布, 而作为工作面的漏风, 成为采空区瓦斯流入工作面的必经之路, 往往造成上隅角瓦斯积聚 (>2%) , 如图1所示, 为“U”型工作面采空区内的漏风流流线图, 风速等值线图和瓦斯浓度线图。图中清晰地表明, 上隅角成为采空区瓦斯的集中涌出源。另外, 相对于空气而言, 采空区内含瓦斯空气的密度较小, 当具有高差时产生“瓦斯风压”的自然上升力, 必然使采空区内含高浓度瓦斯的空气向上隅角运移, 使上隅角成为采空区高浓度瓦斯集中涌出的地点, 这也是上隅角成为工作面采空区瓦斯集中涌出和局部积聚超限的重要原因之一。如下图:

2、采煤工作面风流在上隅角处直角拐弯, 上隅角形成涡流区, 该区瓦斯难于被风流冲淡排出。

3、采煤工作面采空区残留浮煤或邻近层、老采空区瓦斯涌出等, 造成了采空区积存大量高浓度瓦斯, 又因瓦斯密度小, 能沿倾斜向上移动, 使部分瓦斯容易积聚在上隅角附近, 形成高瓦斯区域。

二、采取有针对性的治理方法

在现有采煤工作面机、风巷采用的支护形式和采煤工作面单产比较高的前提下。要想降低上隅角的瓦斯超限次数甚至杜绝其超限, 应采取积极主动行之有效的治理方法。

1、引导风流稀释:引导风流稀释的实质是, 把新鲜风流引入到回采工作面的上隅角, 将该处积聚的瓦斯稀释并带走。①风障法:当回采工作面上隅角积聚的瓦斯范围不大和浓度不高 (低于3%) 情况下采用此法。利用临时风障, 迫使工作面风流通过上隅角, 达到稀释排放上隅角瓦斯的措施, 但也存在风障容易损坏, 可靠性差, 效果有限等问题, 通常只能作为临时的应急措施, 当瓦斯涌出量大于 (3～5) m3/min时, 这种方法显得很不可靠。②尾巷法:用于瓦斯涌出较大、超限严重的场所。在工作面的回风中布置两条巷道:一是最高允许浓度为1.0%的回风巷, 另一条是瓦斯浓度最高可达2.5%的专用回风尾巷。部分风流从工作面的前方进入回风巷, 另一部分风流则从工作面的后方不经上隅角上, 直接进入尾巷。

2、从消除瓦斯积聚空间方面来考虑, 主要方法有:① 用不燃性材料充满填实上隅角的空间, 以消除瓦斯积聚的空间。② 强制放顶 , 采用人工或机械方式卸掉锚杆托盘, 拔出锚杆, 使机、风巷隅角上方的顶板完全垮落, 断开沟通采空区的风流通道并消除瓦斯积聚空间。

3、从改变采煤工作面的作业循环方式和通风方式来考虑, 其方法有:①改进采煤工作面的作业循环方式, 增加循环频次, 使短时间内涌向上隅角的瓦斯量减小。②从设计上着手, 改变采煤工作面的通风方式, 如采用 Z型、Y型、H型通风系统可以很好地预防和处理上隅角的瓦斯积聚。采煤工作面采用Y、Z、H 型通风系统, 改变采空区的漏风方向, 可根治采空区瓦斯从上隅角涌出, 但对于自然发火较为严重的工作面来说, 此系统不适用, 且巷道维护工程量较大。

4、抽排上隅角瓦斯:采用抽排风机或移动瓦斯抽放泵站, 利用通风负压引排上隅角瓦斯, 将瓦斯引入铁风筒或伸缩性风筒中, 风筒直铺设到回风巷的安全地点, 利用风筒两端的压差连续不断地排放上隅角瓦斯。适用抽出式风机治理上隅角瓦斯时, 负压侧风筒必须保证有效的过风断面。另外风筒内瓦斯检查除人工外, 还需安装瓦斯监测探头, 实行不间断连续监测, 确保引排安全和引排工艺参数最佳。

5、当工作面瓦斯绝对涌出量低于5m3/min, 用传统吊挂导风帘法处理上隅角瓦斯超限效果不佳时, 可采用局部通风机直接抽放法, 引排上隅角附近的高浓度瓦斯, 达到治理上隅角瓦斯超限的目的。

6、当工作面瓦斯绝对涌出量超过5m3/min, 上隅角瓦斯超限频繁, 且瓦斯主要来源于采空区, 采用调风法处理效果不明显时, 应采取抽放法治理上隅角瓦斯。根据瓦斯涌出量的大小, 可分别采取封闭式插管抽放法和综合抽放法。抽放法治理上隅角瓦斯时, 上隅角支管要不断换位, 确保吸口时时处于高浓度瓦斯区, 高位钻孔抽放时, 每个钻孔内的瓦斯浓度要安管检查, 以便指导修改钻孔设计参数, 提高瓦斯抽放率。

7、对易燃采面实施采空区瓦斯抽放时, 应根据实际情况合理确定抽放混合气体中CO浓度安全临界值。若上隅角附近出现发火时, 必须先将火点彻底消灭后再进行抽放。

三、加强对上隅角瓦斯情况的监测监控

加强对上隅角瓦斯情况的监测监控, 充分发挥出瓦斯监测监控先进设备的效能。可以设置T0瓦斯监测传感器, 对上隅角的瓦斯浓度进行实时在线监测。T0瓦斯监测传感器应悬挂在采煤工作面切顶线距巷道上帮200mm、距顶板 300mm处的位置上。T0瓦斯监测传感器和T1瓦斯监测传感器之间的空间内悬挂便携式瓦斯报警仪。T0瓦斯监测传感器的报警点设在瓦斯浓度为1.5%, 便携式瓦斯报警仪的报警点设在瓦斯浓度为1.0%。当瓦斯浓度达到报警点时, 应立即停止作业。T0瓦斯监测传感器的设置为防范上隅角的瓦斯超限, 防止瓦斯事故的发生起到了重要作用同时, 也完善和拓展了矿井安全监控系统在瓦斯管理上的作用。

4、加大群防群治的监管力度和奖罚力度

矿井的瓦斯管理是一个综合的系统工程 , 在管理过程中要多管齐下、全员参与。要严格坚持以党和国家的各项安全生产方针、《煤矿安全规程》和各项安全技术措施为依据, 以“先抽后采、以风定产、监测监控”的十二字方针为指导思想。严格坚持“瓦斯超限就是事故、是事故就要追查处理”的原则, 树立防患于未然的意识, 筑牢安全堤, 摆正“安全与生产、安全与效益”的关系。建立瓦斯超限预警机制 , 建立瓦斯监测监控、瓦斯检查员、生产单位跟班干部、矿安全检查员“四位一体”的瓦斯超限综合防范体系, 真正做到各尽其能、各负其责, 不留死角, 做到重点区域重点看管和防范。

对上隅角的瓦斯超限要分析原因, 找出责任主体, 一次处罚到位, 严格执行“四不放过”原则, 同时对按章作业、不冒险作业、处理瓦斯超限及时、方法得当的单位或个人要给予一定的物质奖励。

四、结 语

一号煤矿上隅角瓦斯防治技术 篇5

一号煤矿开采黄陇侏罗纪煤田, 现开采的是2号煤层, 平均可采厚度2.59m, 是唯一有工业价值的可采煤层。根据地质勘探资料和2007年以前矿井瓦斯等级鉴定结果, 一号煤矿为低瓦斯矿井, 但随着矿井开采深度的增加和开采强度的增大, 煤层瓦斯含量、瓦斯压力逐渐增大, 矿井瓦斯涌出量明显加大, 2008年以后鉴定为高瓦斯矿井, 2010年矿井瓦斯涌出量已达到89.17 m3/min, 而且, 煤层瓦斯分布表现出不均衡性, 在矿井生产过程中, 局部区域瓦斯涌出异常, 特别是上隅角瓦斯较大, 瓦斯隐患已严重威胁矿井的安全生产。

2 上隅角瓦斯积聚原因

2.1 工作面上隅角为采空区风流的汇合处

一号煤矿采煤工作面采用“U”型通风方式, 在这种通风方式下, 进入工作面的风流分为两部分, 一部分沿工作面流动;另一部分进入采空区, 在采空区内部沿一定的流线方向流动, 在工作面的后半部分, 进入采空区的风流逐渐返回工作面, 有关研究表明, 采煤工作面上隅角靠近煤壁和采空区侧, 风流速度很低,

1、进风巷2、采空区3、上隅角4、回风巷

局部处于涡流状态 (如图1所示) 。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中, 从而使上隅角附近循环运动而积聚在涡流区中, 形成了上隅角瓦斯积聚, 若工作面上隅角出现滞后回柱, 除上隅角存在涡流区外, 在靠近切顶排处出现微风区, 采空区漏出的瓦斯在此积聚, 更容易形成上隅角瓦斯超限。

2.2 本煤层和临近煤层瓦斯的释放

一号煤矿所处井田含煤地层为侏罗系中统延安组, 厚度50.64～150.81m, 平均92.29m, 共含煤4层 (组) , 自上而下依次编号为0号煤层、1号煤层、2号煤层和3号煤层 (组) 一号煤矿所采煤层为2号煤层, 1号煤层位于2号煤层上20米左右, 3号煤层位于2号煤层下3米左右。瓦斯来源有以下几方面:一是采煤过程中, 工作面瓦斯涌出增加;二是随着支架前移采空区顶板垮落, 顶板裂隙发育沟通了上部1号煤层, 1号煤层瓦斯释放到采空区;三是采动及掘进过程中受应力作用底板裂隙发育沟通了3号煤层, 3号煤层瓦斯释放至工作面。这些多方面汇集的瓦斯由“U”型通风的回流风带到工作面及回风巷内, 并且由于“U”型通风的缺点, 瓦斯易在上隅角位置积聚。

3 治理工作面上隅角瓦斯积聚措施

3.1 本煤层预抽方法

为了降低本煤层瓦斯赋存量, 在掘进工作面进风顺槽施工边掘边抽钻孔的同时施工本煤层预抽钻孔 (图2所示) , 在进风顺槽靠主帮侧单向布置瓦斯抽放钻场, 钻场间距60m, 施工4-6个瓦斯抽放钻孔, 钻孔呈扇形布置, 钻孔垂深220m, 待工作面回采时, 可以达到最少6个月的预抽时间, 煤体内瓦斯赋存量大大降低。

3.2 临近顺槽高位裂隙抽放

为有效治理回采过程中采空区来源于上、下临近煤层和围岩的瓦斯, 综采工作面采用临近顺槽高位裂隙瓦斯抽放方法治理采空区瓦斯。根据综采工作面具体地质情况及工作面采空区冒落带的高度为平均采高的3～5倍, 计算出裂隙带的平均高度。从而确定钻孔终孔的位置距2# 煤顶板高度的范围, 布置平面扇形瓦斯抽放钻, 每组布置7～9个孔深80～110m的抽放钻孔, 为保证抽放效果, 两组钻场间距确定为60m, 两组钻场的钻孔压茬布置, 施工过程中, 根据煤层地质情况确定钻孔的具体参数。

3.3 上隅角埋管抽放

在高位裂隙钻孔抽放同时采用上隅角埋管抽放方法辅助抽放, 防止上隅角瓦斯超限。

上隅角用石英棉或黄土编织袋垒挡风墙进行封堵, 采用钢圈风筒穿过封堵墙伸进上隅角, 连接在回风顺槽的抽放管路上, 通过上隅角埋管抽放, 在工作面上隅角形成一个负压区, 使该区域的瓦斯用抽放管路抽走, 避免因回风流不畅而造成的上隅角瓦斯超限事故的发生。

4 结语

采煤工作面上隅角积聚瓦斯的治理, 要根据工作面巷道布置、瓦斯涌出、上隅角附近支护状况等情况, 因地制宜地选择一种合适的方法或者几种方法联合起来综合治理, 同时要加强监测监控。

摘要：一号煤矿随着煤层开采深度不断增加, 煤层的瓦斯含量增大, 工作面使用机械化采煤, 在提高煤炭产量的同时, 瓦斯涌出量不断增加, 上隅角瓦斯也随之增大, 本文详细分析了采煤工作面上隅角瓦斯积聚的原因, 并有针对性地提出了防治工作面上隅角瓦斯积聚的具体措施, 对防治工作面上隅角瓦斯积聚超限工作有一定的参考价值。

关键词：上隅角,涌出量,瓦斯积聚

参考文献

[1]薛进宏.上隅角瓦斯治理研究[J].矿山天地, 2010, 6.

回采工作面上隅角瓦斯治理探讨 篇6

1 上隅角挡风帘使用措施

回采工作面上隅角挡风帘必须按规定悬挂, 任何工作人员不得无故取下, 每一回采队必须由指定专人负责挡风帘的安设与悬挂, 值班矿长负责管理工作。挡风帘处支护改变时, 必须由瓦检员在场监测, 瓦斯不超限才能进行工作, 严禁无挡风帘超限作业。工作面人员通过挡风帘后, 必须把挡风帘挂好, 保证有足够的风量冲淡上隅角瓦斯, 挡风帘损坏严重时须及时予以更换, 挡风帘出现破口时应及时修补, 保证挡风帘完好。当上隅角瓦斯浓度接近1%时, 使用挡风帘不能将其冲淡时, 必须采取抽放措施进行处理。

2 井下临时瓦斯抽放系统

抽放泵司机必须由责任心强, 并经专门培训、考试合格者担任。抽放泵司机要严守工作岗位, 认真监视抽放泵及各种仪表的运行状况, 在正常情祝下对瓦斯浓度和抽放负压的检查每小时不少于1次;异常情况下, 要随时检查瓦斯浓度和抽放负压并做好记录。发现瓦斯浓度和抽放负压急剧变化时, 泵站司机应立即采取降低负压, 稳定瓦斯浓度的措施, 并立即向矿调度室和通风区汇报。保证抽放泵的供水, 无水严禁开泵, 停水必须停泵, 启动或停止抽放泵必须按照安全技术措施的规定进行, 当抽放的瓦斯浓度、负压和抽放泵轴承温度、真空度、流量变化大时, 首先进行检查处理, 需停泵时, 及时停止抽放泵运转。

抽放泵停止运转时, 必须立即向矿调度室和通风区汇报, 将所有影响地区的全部人员撤出、并切断电源。如抽放泵或抽放泵房内瓦斯管路泄漏, 甲烷传感器报警, 应适当调节抽放泵房的供风量 (但时间不宜过久, 以甲烷传感器不报警为止, 防止引起其它地方瓦斯超限) , 当瓦斯浓度达到1%时, 停止抽放泵运转并切断其电源。如因供气压力太高或供水量小, 导致气水分离器出水口漏气, 则调整供气压力或加大供水量。如因真空泵泄漏或其它原因, 则必须停泵检修, 发生以上情况泵站司机必须及时向矿调度室和通风区汇报。

每班由瓦斯检查员用光学瓦斯检测仪对抽放泵站回风侧风流中的瓦斯和二氧化碳浓度检查1次, 并与该处甲烷传感器的数据进行对照, 并留有记录:当两者读数大于允许误差时, 先以读数较大者为依据, 采取安全措施并必须在8小时内对两种设备调校完毕。如气水分离器不出水但抽放泵有水或抽放泵无水, 必须安全技术措施的规定停止抽放泵运行, 进行处理, 并通知通风区。

抽放泵站内必须备有消防器材:沙箱一个, 体积不小于0.5m3, 并储满消防沙;灭火器两个, 消防锹两张。消防物品严禁挪作他用:消防器材由抽放泵房负责人按照消防有关规定定期检查、更换。严格按照安全技术措施的规定启动和停止抽放泵运行。瓦斯抽放泵站必须有直通矿调度室的电话和检测管道内瓦斯浓度、流量、压力等参数的仪表。瓦斯抽放泵站进风流中必须设置甲烷传感器, 报警浓度≥0.5%CH4、断电浓度≥1.0%CH4、复电浓度<0.5%CH4���, 断电范围:瓦斯抽放泵站电源。瓦斯抽放泵站内所有机电设备必须完好, 严禁失爆。严禁带电作业, 泵运转时严禁对其进行维护。瓦斯抽放管路应牢固地固定在巷道的一侧, 必须接口严密不漏气, 布置要平直。管路的最低点须按设放水装置, 每隔50米或转弯处应设置“瓦斯管路, 注意保护”等字样的警示性标志牌。采取措施, 控制瓦斯抽放量和抽放管路出口处的风量, 以保证排放到回风道内的瓦斯经风流稀释后不超过《煤矿安全规程》的规定。

抽放的瓦斯排入回风巷时, 在抽放管路出口处必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。栅栏的设置位置是:上风侧距管路出口5米、下风侧距管路出口30米, 两栅栏间禁止任何作业。

抽放管路出口下风侧栅栏外设置甲烷传感器, 报警浓度≥1.0%CH4;断电浓度≥1.0%CH4;复电浓度<1.0%CH4;断电范围:抽放泵及其开关。抽放管路严禁与带电物体接触。抽放管路指定专人负责进行检查, 抽放管路保证每天检查一次, 并做好记录。检查内容:备用管路、胶管、三通是否齐全、抽放管路进口位置是否合适;测压嘴堵头是否齐全 (用胶管时应栓住) ;管路是否漏气, 巷道变形对管路有何影响, 低洼处是否有积水、放水器是否有水等等, 发现问题及时处理并向通风区汇报。每天必须有专人进行放水, 放水次数以管路中无积水为原则。如水量较大, 须增加放水次数和班次。由于巷道变形造成管路出现下沉, 有可能积水的, 须将管路吊平, 否则, 必须断开管路进行放水, 然后在此处安装一个放水器。

瓦斯员每班在抽放管路出口下风侧栅栏外对巷道风流中的瓦斯和二氧化碳浓度检查一次, 并与该处甲烷传感器的数据进行对照, 并留有记录, 当两者读数大于允许误差时, 先以读数较大者为依据, 采取安全措施并必须在8小时内对两种设备调校完毕。瓦斯员每班对抽放管路出口处两个栅栏的完好情况检查一次, 发现问题及时处理、汇报。

进行抽放管路续接、更换、维修工作时必须执行以下措施:作业时, 必须停止抽放泵运转, 此工作须由两人以上共同完成, 其中必须有一人专职检查瓦斯, 作业地点附近20米范围内风流中瓦斯浓度不得超过1.0%, 作业地点抽放管路开口处0.2米以外的局部瓦斯不得超过2%。否则要停止作业, 进行处理。进行瓦斯管路续接、更换、维修时, 可分组作业, 但两个作业地点的距离必须大于20米。禁止在任何无风或微风的巷道内进行此工作。

作业时必须将10米以内的电器设备 (不包括该作业电器) 停止供电。必须保证作业地点风流中的瓦斯不得超过1.0%。必须使维修段管路充分换气, 使管内的瓦斯浓度与巷道风流中的瓦斯一致。作业完毕后必须对延伸、更换、维修管路的气密性进行检查, 合格后汇报通风区值班室启动抽放泵。在抽放管路出口下风侧栅栏外附近工作的单位班长必须携带便携式瓦斯报警仪, 巷道风流瓦斯超限报警时, 施工单位要立即通知通风区停止抽放工作, 并切断抽放泵电源。

3 结束语

上隅角瓦斯超限 篇7

关键词：上隅角,瓦斯爆炸,并联巷道,爆炸超压

0 引言

煤矿回采工作面上隅角是井下局部瓦斯积聚最为严重的部位。随着采煤机械化程度的提高,综采工作面产量不断增加,上隅角瓦斯积聚问题显得更加突出,成为煤矿安全生产的重大隐患[1,2]。国内发生的瓦斯爆炸恶性事故统计表明,上隅角瓦斯积聚引起的事故占相当大的比重。上隅角一旦发生瓦斯爆炸,冲击波会沿着形成工作面的巷网中传播,过程复杂,影响因素也较多[3,4]。如,管道分叉和拐弯、障碍物、点火源的位置和能量等。在既往的研究中,很多学者利用实验等方法对此进行了大量研究,并取得了一些研究成果。

前苏联的萨文科[5,6]通过微缩管道实验近似测定了空气冲击波经过巷道转弯时的衰减系数。庞伟宾、李永池等[4,7]通过对空气冲击波在坑道内走时规律的研究,可求出冲击波在坑道T型通道以及拐弯通道内的传播速度。林柏泉、翟成等[8,9]研究了管道拐弯对瓦斯爆炸传播特性的影响,研究表明拐弯对瓦斯爆炸传播特性的影响取决于抑制因素和激励因素的综合作用。对点火能量和位置的研究表明,点火能量越高,火焰速度和爆炸压力越大,而且在闭口端点火要比开口端点火要高,火焰前锋的气流流速与粗糙壁面相互作用会产生湍流进而加剧燃烧速度,进而产生高的火焰传播速度和爆炸压力[10,11,12]。而障碍物的存在会产生更强的湍流,因此火焰传播速度和爆炸压力会更高[13,14,15]。

上述研究中主要针对拐弯管路、障碍等的研究,采面巷道首尾相连具有典型的网络结构研究较少。本文用管道系统模拟巷网结构,研究煤矿采面上隅角积聚瓦斯爆炸火焰和冲击波传播特征,为煤矿井下瓦斯爆炸灾害防治提供理论支持。

1 实验装置

实验装置由1根实验管道、1台真空泵、数据采集系统和气体配制系统组成。实验在一个并联U型管路内进行,管道由4部分组成,AB和CD段管道尺寸规格相同,长2 300 mm,中间AC与BD段管道尺寸规格相同,长1 800 mm,其中AC段管道放置等间距障碍物c,规格50 mm×50 mm×50 mm,能保证模拟火焰和冲击波在工作面传播时的紊流变化;AE段300 mm,模拟上隅角瓦斯积聚区,管道由两个自动阀a封闭端口。AB和CD管道横截面为80 mm×80 mm,AC与BD管道横截面为100 mm×100mm,点火头位置b,0.2 m J,BD段模拟工作面上隅角发生瓦斯爆炸后冲击波和火焰由上下巷传播至上下山巷道内的特征。实验管道的尺寸规格如图1所示,此外,实验时管道BD两端敞开,图1中Ti为爆炸火焰和超压测点的压力传感器。

爆炸超压ΔP是利用布置在管道上的压力传感器T1—T14测得,其中,T7、T8、T12为正压传感器,正对压力传播方向安装,其余传感器安装在侧壁。火焰传播速度主要用沿火焰到达管道侧壁个测点测得的到达时间来描述到达时间用火焰传感器测量,T1—T14测点火焰传感器与压力传感器安装在同一平行位置,传感器布置如图1所示。气袋中甲烷和空气爆炸混合体(甲烷浓度取9.5%)的采用分压法制备,AE段管道首先被抽至真空,然后打开进气阀门,利用管道内外的压差将混合气充入管道。实验中每组数据测量3次,分析时取其平均值。

2 实验结果与分析

2.1 冲击波超压的变化

图2为模拟采煤工作面AC段与回风巷AB段超压峰值曲线。可以看出,爆炸从爆源A向回风巷和工作面两个方向传播,最大峰值超压均出现在爆源A外,而不在爆源内,工作面超压远大于回风巷内超压,整体趋势随巷道距离增加而减小,说明工作面内模拟支架的障碍物对爆炸传播影响较大,实际生产中应尽量减少巷道内杂物堆放,减轻爆炸破坏。

图3为进风巷CD与回风巷AB爆炸超压变化曲线。进风巷与回风巷超压变化趋势基本相同,不同点是进风巷的爆炸超压远比回风巷的爆炸超压小,这是因为在回风巷属燃烧爆炸传播,爆炸能量不断变化;在进风巷的爆炸传播没有燃烧能量补给,仅是冲击波在空气中的一般性传播。实验时放置在管道内的燃烧物没有被烧毁,说明没有火焰通过。

图4为进风巷CD与上下山巷BD爆炸超压变化曲线。实验时观察到设置在进风巷CD与上下山巷BD内的燃烧物完好,没有火焰通过,爆炸在两条巷道内的传播是在一般空气区惰性传播。而上下山巷道内的超压远大于进风巷超压,这是由于回风巷超压与进风巷道内超压进入上下山后叠加的结果。因此,煤矿日常安全管理中应加固上下山巷道,防止爆炸对巷道的加重破坏。

图5为T4、T5、T7位置爆炸压力—时间曲线。从图5可以看出,T7位置的爆炸压力远大于T4、T5位置压力,这是由于T7压力传感器测的是爆炸全压(包含静压和动压),而T4、T5仅测到爆炸超压即静压值。同样,T8和T12压力传感器测得的也是该位置的全压。这就是瓦斯爆炸传播时对巷道内矿车之类障碍物破坏严重的又一原因。

2.2 爆炸火焰的变化

图6为布置在管壁上的火焰传感器测得的不同测点的火焰到达时间。从图6中可看出,工作面的火焰传播速度远大于回风巷火焰传播速度。在火焰经过T2测到的时间是20.21 ms,经过T7测到的时间是39.96 ms,传播平均速度459.5 m/s;火焰经过T1测到的时间是20.21 ms,经过T12测到的时间是40.07 ms,传播平均速度100.7 m/s。出现此现象,主要是由于工作面内障碍物诱导火焰波出现湍流作用,加快了火焰传播速度,工作面火焰传播速度出现突变,产生爆轰,产生激波。

3 结论

(1)采面上隅角瓦斯爆炸时,冲击波从上隅角向回风巷和工作面2个方向传播,最大峰值超压均出现在上隅角外,工作面超压受支架影响远大于回风巷内超压,出现爆轰。进回风巷内冲击波进入上下山巷道出现叠加。

(2)进风巷与回风巷对应测点的超压峰值并不相同,冲击波经过两条巷道的传播特性存在较大差异,在回风巷内属燃烧爆炸传播,进风巷内属一般空气区传播,没有能量补给。

上隅角瓦斯超限 篇8

煤矿回采工作面上隅角瓦斯治理研究一直是业内的焦点研究问题。对此,本文将重点针对我国某一煤矿回采工作面上隅角瓦斯的综合治理相关技术内容进行论述,通过分析,不断提高该矿井的工作效率,保障矿井作业人员的生命安全。

1煤矿回采工作面上隅角瓦斯治理工程案例概况

本文主要通过理论与实际相结合的研究方式,针对我国某地一大型的煤矿展开研究。据了解,该煤矿的生产能力为120万t,主要地质构造十分复杂,矿井的主要开采深度可以达到600多米。因此,在采掘作业过程中主要采用分区斜井以及双立井联合开拓作业的方式进行采煤。该矿井按照自然地层的实际分布情况可以分为五大主要的地质采矿层,采煤的主要方式为走向长壁后退式,对于该矿井的采空区处理,主要采用陷落技术工艺进行针对性作业。本矿井经过相关单位的鉴定,认为其属于高瓦斯矿井。

2煤矿回采工作面上隅角瓦斯治理措施分析

在煤矿的采矿过程中,对瓦斯的综合治理一直是十分关键的环节。因此,本工程在实际的治理研究过程中,主要组织相应的技术人员攻克技术难关,通过进入作业场地进行不断深入的分析论证,在相关数据资料收集与整理的基础上,采用高位钻孔以及尾巷埋管抽放技术对瓦斯进行综合治理,使该煤矿的回采工作面中的上隅角瓦斯不断减少。因此,具体的处理措施[1]如下。

2.1瓦斯治理时对钻场进行科学的布置

结合以往的实践应用经验,在煤矿的采掘过程中会有一定的抽放规律与矿压显现规律,因此应该结合这一分布规律将钻场设置在矿井的上巷部位,并每隔大约60 m的距离在该矿井的回采工作面中的顺槽中设置1个钻场,在每个钻场中应该科学布置孔径为90 mm的8个钻孔,同时技术人员应该采用钢管聚氨脂将钻孔密封,待所有准备工作就绪后方可进行瓦斯抽放处理。2.2瓦斯综合治理时对预埋管的抽采管口进行科学设置

2.2瓦斯综合治理时对预埋管的抽采管口进行科学设置

为了保证瓦斯的实际抽采效果达到要求,技术人员应该针对预埋管口进行科学设计以及控制,当回采工作面不断推进时,应该将直径为200 mm的瓦斯抽采管路预埋于该煤矿采空区的风巷部位,结合以往的开采经验,应该将采管口的有效间距控制到30 m左右,而且每间隔大约30 m的实际距离,应该设置一个吸气口,通过三通阀门抽放该煤矿采空区的瓦斯。另外,在该采空区的上部位置应该将阀门打开,使用抽放孔将采空区的瓦斯抽放,从而降低瓦斯含量[2]。

2.3瓦斯综合治理过程中应该将该矿井的采空区两侧管道进行密封处理

在该矿井的上下尾巷道采空区域内,通过编制袋装碎岩石的方式设置两道不同的密闭装置,并在碎岩石中适当增加一些阻化剂,从而有效减少瓦斯的涌出量。设置过程中应该将密封装置置于该矿井工作面的倾斜方向7 m部位处,保证密封性良好,然后再结合实际的采掘情况,对工作面的密封袋进行科学调整。

2.4采用埋管抽放瓦斯技术原理进行科学控制

在该矿井走向长壁工作面,采用全部垮落法对矿井的顶板进行科学管理,然后使用“U”通风技术减少矿井中的瓦斯含量[3],一般而言,在该煤矿的回采工作面的上隅角位置,经常容易聚集大量的瓦斯,因此这一区域的安全隐患较高,所以通过采用上隅角瓦斯抽采关键技术对该矿井工作面上隅角特定区域的瓦斯进行综合治理,可以达到很好的综合治理效果。

3煤矿回采工作面上隅角瓦斯治理其它安全防范措施分析

除了上述综合治理关键技术之外,在该矿井的回采工作面中还应该做好相关的日常管理措施,通过安全防范,从而有效治理矿井中的瓦斯。

1)应该在该矿井的工作面中加强瓦斯的安全监控,通过技术手段在该矿井的钻场中设置一个甲烷传感器,从而使工作面的一切技术操作过程都按照我国相关的处理规程展开操作,并安装瓦斯监测自动传感报警器,一旦矿井工作面出现异常情况,立即采取科学措施进行治理。

2)应该在日常工作过程中,不断加强对该矿井现场的管理与防范,从而通过提高相关操作人员的安全意识。在放顶技术处理过程中,应该事先将所有的锚杆托盘及时拆除,从而使其处于安全运行状态,防止产生摩擦及撞击火花。

4结语

综上所述,煤矿回采工作面上隅角瓦斯治理技术非常重要。随着近年来开采深度的不断增加,瓦斯的实际含量以及涌出量也在上升。除了上述相关技术措施之外,技术人员应该针对该矿井中目前尚存的问题进行及时解决,避免细节问题出现,从而确保矿井的安全生产。

摘要：随着煤层开采深度不断增加,煤层瓦斯含量增大,同时回采工作面实现采煤机械化,产生了大量高产高效工作面,瓦斯涌出量不断增加,煤矿回采工作面上隅角瓦斯积聚和超限,对煤矿安全生产的影响越来越大,并且严重制约着矿井的安全生产。

关键词：煤矿回采工作面,上隅角,瓦斯治理

参考文献

[1]王尔望,尹晓文,钟建勇.浅谈杉林煤矿回采工作面上隅角瓦斯防治措施[J].江西煤炭科技,2011(4):104-105.

[2]李红波.煤矿回采工作面上隅角瓦斯治理技术[J].科技展望,2015(10):60.