摘要：瓦斯超限是威胁煤矿安全生产的主要因素之一，工作面停采回收阶段上隅角瓦斯超限是矿井瓦斯治理中面临的主要问题之一，如果解决不好必将严重威胁矿井的安全生产。本文以16122-1工作面为例，介绍该工作面回收阶段上隅角瓦斯治理的实际应用，为其它矿井解决此类问题提供相关可借鉴的经验。
关键词：局部通风；上隅角；瓦斯
一、采煤工作面上隅角瓦斯容易超限的原因分析
采煤工作面的通风方法有：“U”型、“Z”型、“Y”型、“W”型、“H”型等多种，但我国绝大多数采煤工作面均采用“U”型通风方式。该通风形式不利于上隅角瓦斯排放，主要表现在两个方面：一是风流从机巷向工作面切眼流动的过程中会有部分风流呈现抛物线状漏入采空区，并在工作面上隅角处与其他它风流重新交汇，风流从采空区带出的瓦斯增大了上隅角瓦斯浓度。二是工作面上隅角靠近煤壁和采空区，由于巷道的突然拐弯，靠近煤壁和采空区侧的风速会急剧下降，并在工作面上隅角产生涡流，瓦斯不容易被风流带走，从而使上隅角瓦斯更容易积聚。采煤工作面风流流动示意如图1所示
图1 工作面上隅角风流流动示意图
二、试验工作面基本情况
本次采用某矿16122-1工作面作为试验工作面，该工作面共有液压支架72组，进入停产回收阶段前，工作面风量为1000m³/min，此前对工作面上隅角的瓦斯实测结果显示，工作面上隅角瓦斯情况分别为0.75%、0.84%、0.88%，最高浓度为1.03%，液压支架后瓦斯浓度情况为1-50#支架后0.06%，50-60#支架后0.05%、60-70#支架后0.06%、71、72#支架后0.12%。矿井已回收的工作面在工作面下段液压支架撤出后，回撤段会出现垮塌现象，工作面风量随逐渐降低，对上隅角瓦斯稀释能力会减弱，相应会出现上隅角瓦斯增高现象，存在安全隐患。为了解决16122-1工作面回收期间上隅角瓦斯升高问题，矿井采取在进风流中安装局部通风机稀释上隅角瓦斯的措施。
三、局部通风技术处理上隅角瓦斯的原理及实施方案
局部通风能够在一定程度上解决回收工作面上隅角附近的瓦斯，实际上是利用局部通风机将新鲜风流引入到工作面上隅角，人为地改变了上隅角附近的风流流动状态，破坏上隅角自然形成的风流涡流，从而达到驱散瓦斯涡流和稀释瓦斯的目的
在16122-1工作面回收期间为了防止工作面及其上隅角瓦斯超限积聚，杜绝瓦斯超限事故的发生，研究决定采用压入法引导风流稀释上隅角瓦斯。局部通风机安装在16122中部运输上山风桥向16122工作面10m处，风筒路线：16122中部运输上山风桥→16122-1轨道上山→16122-1回风巷→16122-1工作面上隅角，风筒长度共计178m。
为检验措施可行性，该工作面回收间还加强了瓦斯的检查和监测工作，一旦出现异常及时采取措施。瓦斯检测点：①16122-1运输巷进风流；②16122-1回收工作面60-72#支架段；③16122-1回收工作面上隅角；④16122-1回风巷主副绞车硐室；以上地点要求每班检查至少三次。
四、应用效果及存在的问题
根据工作面回收期间的瓦斯实测数据，利用局部通风技术解决上隅角瓦斯确实起到了改变上隅角风流状态和稀释瓦斯的效果，实测回收期间上隅角的瓦斯浓度平均为0.17%，达到了安全标准。但是该方法在解决上隅角瓦斯的同时也带来一些新的问题，比如工作面液压支架的第40到60架间出现了新的瓦斯涌出增高点，给工作面的安全生产带来的新的问题。如图2所示
图2 工作面瓦斯浓度分布实测图
五、小结
利用局部通风技术解决了回收工作面上隅角瓦斯，但是该技术的应用导致工作面其他地点形成了新的瓦斯增高区域，因此不建议利用局部通风技术解决回收工作面上隅角瓦斯。
结束语
采用该技术时解决回收工作面上隅角瓦斯时，必须加强瓦斯的监测和检查工作，一旦形成新的危险因素能够及时采取补充措施，保证工作面和整个矿井的安全。
参考文献：
[1] 俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，1992
[2] 张国枢.矿井通风与安全[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2002
论文作者:张建廷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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