采煤工作面上隅角瓦斯综合治理研究分析与应用论文_李志平

采煤工作面上隅角瓦斯综合治理研究分析与应用论文_李志平

七台河市茄子河煤炭实业有限责任公司

摘 要:采煤工作受到了科学技术的支持朝着更好的方向发展,在全新的采煤技术的支持下,使原有的采煤事业有了很多全新的发展,提升了采煤的基本效率,但是采煤这项复杂作业受到的影响比较多,其工作体系也比较复杂,作业环境也比较危险,因此各种危险性问题会频繁发生,这就给采煤这项重要工程带去了很多不稳定的因素,尤其是其作业面中的上隅角位置出现了瓦斯方面的问题,为了保证治理瓦斯这项工作的质量,因此需要对综合治理的方法进行确定,通过有效的治理方式来对于瓦斯相关的问题进行控制。

关键词:采煤工作面;上隅角;综合治理;瓦斯;分析

采煤事业逐渐被发展起来,随着技术水平不断提升,技术人员能够开采的深度也逐渐加深,能够进行开采的范围也逐渐扩大,这项采煤事业也逐渐由在浅层开采发展成深层开采,由于其深度被增加,因此瓦斯泄露的可能性也逐渐被加大,如果不对与瓦斯相关的问题进行治理,就会导致采煤人员面临来自于瓦斯方面的威胁,因此采煤体系中的技术人员不断对能够治理这方面问题的方法进行研究,不断地对原有的治理方式进行革新,将可能出现的瓦斯安全问题继续你给你妥善处理,本文根据对采煤工作的了解,对具有综合应用价值的治理瓦斯的方法进行分析,并对其应用进行阐述。

1 瓦斯积聚现象出现的原因

在对防治瓦斯出现积聚的方法进行分析之前,首先需要对影响瓦斯积聚的因素进行了解,对采煤的地下作业现场进行调查之后发现,其工作面中的上隅角位置比较特殊,距离采空区以及煤壁的距离比较小,因此其通风的流速相对比较慢,因此会使这个位置出现旋涡现象,虽然形成了旋涡,但是却难以被融汇进主风流之中,因此会使内部瓦斯出现大量积聚的情况,一般瓦斯的通风形式都呈现出U形,因此会使上隅角受到来自于回风巷以及进风巷的影响,其间产生的风流压差,会对上隅角造成不良影响,使上隅角成为几种漏风之处,因此瓦斯一次性涌出的几率变大。

从另一个角度进行理解,采空区位置的空气中含有瓦斯的密度极小,因此其空气由于富含瓦斯的浓度比较高,会漂移到上隅角的位置,这也是上隅角位置出现瓦斯积聚情况的一方面原因。这两方面原因综合到一起,使上隅角出现了严重的积聚瓦斯的情况,也加大了瓦斯爆炸的可能性,因此必须要借助防治方式来对其进行控制,使上隅角表现出更高的安全性。

2 处理对策分析

在对上隅角这一位置出现瓦斯积聚的不良情况的原因有所了解之后,就可以根据这两方面原因来制定具体的解决方案,对这种现象进行有效防治。

2.1设置临时风幛。

改变上隅角涡流状态,稀释上隅角瓦斯浓度,这样可以改变上隅角风流路线,从而让新鲜风流进入上隅角,可以改变涡流状态,达到了冲淡、稀释瓦斯,防止发生瓦斯在上隅角超限;风幛采用矿用的软质风筒布,风筒的长度与宽度根据现场而定,一般长度大于10米。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但从现场实际情况来看,采用风幛以后,上隅角的瓦斯浓度很快就降到1%以下;而现场由于风幛的存在,给回采带来很多不便,如上隅角附近打柱、翻柱、出口行人、运料、采机割煤等等,受到一定影响,有时风幛的风筒布往往被破坏,从而导致上隅角瓦斯很快升高,使上隅角瓦斯超限,这样一高一低现象,极其不稳定,给安全生产带来了很大隐患,同时,也给工作面增大的通风阻力,工作面的风量降低,风速减慢,使工作面的温度升高。

2.2风量调整。

当工作面风量增大,使上隅角区内积聚区风流与工作面的主风流对流作用加大,工作面随着风量的提高,从而负压增大,采空区的风流速度加大,加强了风流与采空区内的瓦斯交换,虽然上隅角瓦斯不超限,使上隅角瓦斯浓度降低了,但是风量过大,也给采煤工作面带来了不便,a.影响井下通风系统的稳定性,造成了其它的采掘工作面的风量下降。b.造成工作面煤尘飞扬,恶化劳动环境,给工作面人员施工带来了不便。c.风量过大容易使风速超过《煤矿安全规程》的规定(0.25~4m/s),也影响了矿井质量标准化。

2.3封堵下隅角。

采用矿用的软质风筒布,风筒的长度与宽度根据现场而定,封堵下隅角是使采空区风速减慢,从而采空区的瓦斯不向上隅角飘移,这样使上隅角瓦斯不积聚,也就杜绝了上隅角瓦斯超限现象发生。

2.4设置专用瓦斯尾排巷。

设置尾排巷就是在采煤工作面回风巷采空区施工一条专用瓦斯尾排巷,使工作面风流分成两部分,一部分从工作面上巷排除,另一部分从尾排巷排除。这样,我们利用专用尾排巷产生的负压从而改变了采空区瓦斯流动路线,减少了上隅角瓦斯涌出,解决上隅角瓦斯超限的问题。取得了很好的效果。

2.5设置上隅角喷雾。

采用上隅角设置水喷雾装置来稀释上隅角瓦斯浓度,能达到了冲淡、稀释瓦斯,防止发生瓦斯在上隅角超限;资料表明:瓦斯微容易水,易扩散,在20℃和0.1013Mpa时,100L水可以溶解3.31L瓦斯,比空气轻,浮在空气之上。喷雾装置采用通风用的喷雾设施,直接把喷雾设施设在切顶线以外处,设置喷雾射程设置在1.5~2.5m左右范围内,喷雾水管外必须设置截止阀门,根据实际现场情况进行喷雾射程有可调性,这样能给上隅角附近打柱、反柱、清货、运料以及行人等工作带来方便;可以取代了临时风幛,取得了一定的效果,可见,这种处理方法有以下几种优点喷雾设施制作成本低,使用、安装、移动方便。能使上隅角的温度降低、消沉等作用。

2.6设置顶板抽放。

顶板抽放就是顶板裂隙带抽放又称为高位孔抽放瓦斯,理论就是将顶板高抽巷布置在煤层顶板破坏裂隙带内,当顶板冒落后,邻近层及围岩内瓦斯平衡受到破坏,再由邻近层及围岩解吸的瓦斯沿裂隙带向采空区内流动,通过顶板高抽巷将瓦斯抽出。实际上就是通过抽放泵产生的负压来改变采空区的瓦斯流向,使采空区的瓦斯单一向上隅角一带涌出,变为由上隅角及通过冒落带、裂隙带钻孔抽出,再排放到排风巷中。

3 结束语

本文首先对造成采煤工作面中的上隅角位置出现瓦斯积聚这一危险现象的成因进行了分析,在明确了几种造成瓦斯积聚情况的因素之后吧,又针对性地提出了防范这种问题的方法,上隅角这个位置比较特殊,与采煤工作面的其他位置相比,更加容易出现这类危险问题,在对原有的采煤技术以及处理上隅角问题的方法进行改进之后,还需要加强对采煤工作面的检查工作,将各种采煤环节中可能使用的机械设备以及工具进行科学管理,反复对其进行检查,将采煤工作组对于工作的整体重视度提升,减少这类问题出现的可能,在一种防治措施的基础上还可以叠加其他的防治方法,是采煤工作呈现出更多的合理性。

参考文献:

[1]上隅角瓦斯积聚机理与风幕扰动下气体运移规律研究[J]. 宋佳林. 能源技术与管理. 2017(03)

[2]上隅角瓦斯浓度灰色动态预测模型的研究及应用[J]. 马云歌,吕品. 煤矿现代化. 2006(01)

[3]“U”型通风采煤工作面上隅角瓦斯治理技术[J]. 魏国山,曹士滢,朱亚彪. 煤矿安全. 2011(11)

[4]上隅角瓦斯浓度变化的原因及实证分析[J]. 孙建华,米红伟,张锦鹏,黄东辉,李艳霞. 矿业安全与环保. 2013(04)

论文作者:李志平

论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期

论文发表时间:2017/9/22

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