综采工作面回撤期间瓦斯治理探析论文_郭亮

潞安新疆煤化工(集团)有限公司砂墩子煤矿 新疆哈密 839003

摘要:在我国快速发展的过程中,我国的煤矿能源不可缺少,本文阐述了某矿2098综采工作面回撤时候遇到瓦斯超限的情况,同时分析了相邻工作面回撤时遇到的一些问题,旨在为充分确保机械设备快速回撤提供帮助,因此,2908综采工作面回撤时候通过瓦斯抽放系统和局部通风机通风这两者相结合的方式完成工作面回撤。

关键词:综采工作面;瓦斯治理;系统调整

引言

综采工作面回撤支架期间瓦斯涌出量大一直是制约工作面安全快速回撤的关键因素。随着回撤支架工作的进行,一旦工作面后方巷道顶板突然来压,必然造成后方巷道顶板大面积垮落,继而造成工作面全负压通风不畅,形成瓦斯积聚。且党家河煤矿102综采工作面为首采工作面,因此,选择科学合理的巷道支护方式和通风方式是工作面回撤期间瓦斯治理的关键,并为以后综采工作面安全快速回撤提供宝贵的经验。

12908工作面简述

某矿2908工作面位置在二水平东翼十采区,工作面的东边为十采区轨道集中巷以及十采取胶带集中巷,南边为实体煤矿,西边为火成岩侵蚀区和实体煤矿,北边是2907工作面采空区。整个2908工作面长1132m,倾斜长为186.5m,面积可达187.6m2,相对比较稳定的煤层是工作面二2,其倾角为3°~17°,平均为6°,煤层厚度最大为3.45m,最小为2.12m,工作面总资源量52.1万t,能够开采储量为47.7万t。

2工作面回撤时通风系统改动

2.1工作面通风系统调整方案设计

综采工作面回撤时通风系统改动要遵循四方面原则,①要最大限度安全可靠。②经济投入最少。③通风系统管理最简。④撤架工期最短。通过分析2908工作面的瓦斯涌出的具体情况,然后提出两种回撤方案。方案一,局部通风和全风压结合。2908综采工作面回撤时把2台局部通风机装在轨道运输巷车场,在回撤时回风通路内顶板垮落,工作面供风就能够通过局部通风机实现,乏风经过2908胶带运输巷和十采区胶带集中巷进入东翼胶带暗斜井。要想实现2908工作面回撤支架时全风压通风,可以采取搭设木垛的方法留设回风通道。通过这两种相结合的方式既可以充分确保工作面风量充足,又可以避免因为回撤时回风通路内顶板垮落造成的回风通路堵塞,形成盲巷,这样就会使瓦斯增加,也容易引发瓦斯事故。具体情况见图1。

图1全风压供风与局部通风相结合回撤支架期间通风

图2瓦斯抽放系统与局部通风相结合回撤支架期间通风

方案二,局部通风和瓦斯抽放系统结合。2908综采工作面回撤时把2台局部通风机装在轨道运输巷车场,其中1台正常工作,另外1台留作备用,局部通风机在工作面开始回撤的时候要开启,确保作业地点能够有足够风量,回撤作业地点产生的乏风通过2908轨道运输巷机头硐室进入十采区胶带集中巷。另外,在2908胶带运输巷车场也装2台局部通风机,仍旧一备一用,向密闭墙处和高位裂隙抽放钻场供风,处于高位裂隙抽放钻场的乏风由2908胶带运输巷进入十采区胶带集中巷。连接12#高位裂隙钻场里的高位裂隙钻孔和东南翼瓦斯抽放系统,同时把三通阀门安装在钻场口处,查看瓦斯的具体涌出情况,然后进行有针对性的抽放,确保瓦斯既不超限,又可以控制抽放量。具体见图2。

2.2工作面通风系统调整方案选择

方案一优势:工作面通过局部通风和全风压结合的方式回撤支架,不仅可以很好的控制瓦斯浓度,而且确保回撤时通风安全。弊端:对回撤速度有很大影响,且对材料的耗损比较多。从开始到结束大概消耗原杂木3500多根。方案二优势:工作面通过局部通风和瓦斯抽放系统结合的方式回撤支架,可以在控制瓦斯浓度的同时提高回撤支架效率。弊端:该方案需要多装一组局部通风机,并且要多构筑一道临时密闭。经过实际对比应用,方案二更加合适。

图2瓦斯抽放系统与局部通风相结合回撤支架期间通风

3工作面通风系统调整方案实施

1)工作面支架回撤之前通风系统。如果2908工作面回采到终采线的时候,在十采区胶带集中巷外段构筑三道临时风门,控制风量在600m3/min。若胶带运输巷设备回撤结束之后,在2908胶带运输巷12#高位裂隙钻场里面构筑调节风窗,控制风量在600m3/min。2)工作面支架回撤期间通风系统。2908综采工作面回撤时回撤地方的乏风,以及抽放钻场地方的乏风,均由2908轨道运输巷机头硐室进入十采区胶带集中巷。

42908工作面回撤完成后巷道密闭

工作面支架和设备都回撤完以后,在距离2908轨道运输巷车场口小于5m处构建一道永久密闭,同时在2908胶带运输巷车场口小于5m处也构建一道永久密闭,通过十采区设备回撤进度,然后慢慢封闭十采区。十采区轨道集中巷里的设备回撤完之后,在十采区1#联巷往里3m的范围里构筑一道永久密闭,在距离十采区1#联巷口小于3m处构筑一道永久密闭。

52908工作面回撤时瓦斯治理效果

工作面回撤时通过局部通风机和瓦斯抽放系统结合的方式,很好地解决了高位裂隙瓦斯抽放管路内瓦斯浓度的问题,同时也控制了上隅角瓦斯涌出的情况,保证了瓦斯传感器读数低于0.3%,实现了之前预期,也使工作面回撤工作更加安全高效,经济和社会效益显著。

6回撤期间后方巷道支护方式的选择

6.1金属网及钢丝绳支护方式

当采矿工作面距离最终采矿线12.3米时,开始铺设单层金属钻石网。网孔尺寸为1.6米×1.3米,沿整个工作面铺设15.5毫米钢丝绳。当工作面收割到距最终切割线9.9米的距离时,一个15。沿整个工作面每隔1米敷设5毫米钢丝绳,每200毫米用钢丝网固定金属丝网和钢丝绳。八条绳索奠定了。网的长边沿工作面方向铺设,短边沿工作面前进方向铺设。沿工作面铺设金属网,直至回风巷的主要运输巷道和返回煤巷。它沿着工作面的方向铺设,直到达到最终采矿线。沿疏散通道撤退停车处煤壁以下1.0米,网面重叠不小于200毫米。金属网的连接是14号铁丝的双锁定扭转连接,锁定距离为200毫米,每按钮三圈。第一炉排网用14号镀锌铁丝和200mm钢丝绳连接。下颚网和上颚网的长度为200mm,下颚网必须在上颚网的上部重叠。随着工作面的推进,当液压支架顶梁前端布置的网架小于1m时,应及时接入网架。联网需要网络并排对齐,整齐的压力以及左右接缝交错。

6.2工作面煤壁侧及回风巷木垛支护方式

为确保回撤期间返回巷道和工作面后巷道的形成,应确保工作面正常通风,通风良好,并确保返回巷道的支撑方式为工作面:回风巷从上端往井内排一排支撑由木筏组成,工作面的煤壁侧面支撑由一排“井”形筏支撑,从工作面的端部撤回的方向借助于面部支撑的回撤。筏板尺寸为180×2000mm(圆木),“井”间距为1.5m,筏板与煤壁间距为1.5m。根据工作面回撤期间屋顶下落的情况,适当调整“井”字形木槛间距,确保巷道保持巷道的形成。

结语

根据实际情况,针对2908综采工作面回撤前设计2套可行方案,同时通过对比这2套方案的优劣,选择方案二,很好地完成了回撤支架的安全高效,达到了应有目的。

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,1993.

论文作者:郭亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期

论文发表时间:2018/7/23

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