珲春矿区综采工作面瓦斯涌出防治技术选择的探讨

2015-09-19 07:20张文超张清国唐晓军
中国科技纵横 2015年15期
关键词:防治安全瓦斯

张文超 张清国 唐晓军

【摘 要】综采技术推广,使矿井实现了高产高效,同时也导致综采工作面瓦斯涌量急剧增加,瓦斯涌出不均衡,直接制约综采工作面安全生产,必须根据瓦斯涌出来源和特征选择有效瓦斯涌出防治技术措施,下面综合分析了瓦斯的来源,瓦斯涌出的特征,以及瓦斯的防治方法和选择防治措施,有效的治理了瓦斯,从而矿井达到安全生产。

【关键词】瓦斯 防治 安全

综采工作面瓦斯涌出防治主要是防治控顶区瓦斯涌出和采空区瓦斯涌出。在珲春矿区,控顶区瓦斯涌出量占综采工作面瓦斯涌出总量75%(其中落煤涌出占61%;控顶区围岩瓦斯涌出占12%;其他占2%),采空区瓦斯涌出主要集中在工作面上隅角,占工作面瓦斯涌出量25%。 综采工作面瓦斯防治技术选择依据是煤层瓦斯地质条件、回风顺槽和工作面上隅角瓦斯浓度。安监总煤装【2011】163号文【关于?煤矿瓦斯抽采达标暂行规定?】是瓦斯抽采达标主要依据。

1 综采工作面瓦斯涌出防治技术选择(内容顺序包含防治技术选择的次顺)

1.1控顶区瓦斯涌出防治技术措施

(1)增加配风量:根据?煤矿安全规程?规定,依据工作面回风瓦斯浓度、上隅角瓦斯浓度、巷道断面积等因素合理增加风量(珲春矿区矿配风量600 --1000 m?/min)。

(2)预抽瓦斯:合理增加配风量不能满足回风瓦斯浓度最大数值低于1%,就必须采取预抽瓦斯:①本煤层预抽瓦斯:回采前在回风顺槽沿煤层向工作面内打长距离钻孔(留不小于20m煤柱)预抽煤层瓦斯。长度大的工作面可在两顺槽同时打钻预抽。②煤层底板低位(含邻近煤层)预抽瓦斯:在回风顺槽底板向下打钻,扇形布置,终孔位置距底板一般不超15m。

上述方法都难解决的瓦斯涌出再考虑采用地面打钻预抽或井下掘进专用排瓦斯巷预抽。

1.2工作面上隅角(采空区)瓦斯涌出超限的防治

(1)扩大正压区稀释法 ① 风障导流法:悬挂挡风帘(一般用旧风筒布),改变部分工作面风流方向,使隅角正压区向尾巷扩大,进而稀释隅角瓦斯(有部分瓦斯沿工作面向下疏散),使隅角瓦斯趋向均衡涌出。该方法灵便易行,虽稀释瓦斯能力小,却是一种常用辅助方法。②工作面风筒导流法:在工作面靠近回风设5—20m刚性风筒(一般用骨架风筒)使工作面部分风流沿风筒导向隅角稀释瓦斯。原理与风障相同,优点是可上下前后左右灵活调整风流位置,但人员尾巷设风筒不安全,且风筒影响工作面作业安全空间,故少用。

③局扇供风法:在主要进风巷设局扇用风筒向隅角供风,增加隅角风流正压、正压区,使积聚瓦斯稀释均衡。因不利防火,增加机电和通风动态管理工作,需调整采面系统风量,一般极少用。

(2)负压引流减排法:①尾巷浮抽法:在回风巷距工作面30m内主抽放管设6孔除渣分离器,每孔接1根4寸钢丝骨架软管,末节管头接刚性塑管,探入尾巷空区高瓦斯积聚处设置。接分管数量根据瓦斯积聚及分布情况设定(一般2—6根)。该方法人员安全,效果可靠,应变性强。②煤层顶板高位(包括邻近煤层)预抽瓦斯:在回风巷内布置钻场,钻孔扇形布置,珲春矿区终孔位一般距顶板20—25m位置,钻场间距一般20—30m。该方法对上隅角和距回风顺槽40m区间顶板空区(含裂隙导通区)瓦斯治理效果明显。③风机抽排法:距工作面约150m处安装无火花(铜质)抽出式风机,风机前正压风筒末端控制在距工作面500m左右位置,风机后负压风筒末端设在隅角尾巷区。该法抽排混合量大,治理瓦斯能力较强(5--7 m?/min瓦斯),但抽排体积分数难控制,抽排量有限,增加回风巷通风、机电设备动态管理,安全性不强,趋于淘汰,少用。④上隅角埋管引流法:在工作面回风巷安装一趟钢管,每间隔20m左右设1个三通进气阀,三通阀进入采空区前打开进气口(加护网等防护装置并抬高),利用矿井通风负压使上隅角高体积分数瓦斯被引排到指定地点。该法钢管内瓦斯体积分数不限制,效果好。但顶板垮落会堵塞三通,隅角有积水时影响效果,成本也高,应用不多。⑤风筒引流排除法:原理与埋管法相同,刚性风筒一般采用骨架风筒设在回风顺槽,末端只探到隅角尾巷区,风筒长一般50—100m,利用矿井通风负压使上隅角高体积分数瓦斯被引排到指定地点。

(3)辅助巷道法。采用H+L(I)型通风,分内错、外错两种布置,一入两回,其中一条回风巷为尾巷。辅助巷道与回风顺槽平行,中心距一般30m,每间隔50m掘进一条联络巷,利用矿井通风负压把上隅角高体积分数瓦斯通过尾巷排至回风巷。此外,W、H、Y+L、Z型通风系统改变采空区漏风汇方向,可解决上隅角瓦斯涌出,但对自然发火控制不利,部分巷道在采空区维护量大,安全性差,成本高,很少用。

2按照上述综采工作面瓦斯涌出防治技术的措施和次序

3结语

(1)按照综采工作面瓦斯防治技术选择方法指导珲春矿区综采工作面瓦斯防治效果良好;(2)实践证明,综采工作面瓦斯防治技术选择的方法和次序指导实践不走弯路,措施到位,指导有效。

参考文献:

[1] 胡千庭.预防煤矿瓦斯灾害新技术的研究[J].矿业安全与环保,2006年05期.

[2] 张文昌,张军.提高本煤层瓦斯抽放效果的途径[J].矿业快报,2008年06期.

[3] 李铁良,陶玉梅,刘先平,齐俊峰.采空区瓦斯涌出特征与抽放方法综述[J].煤矿安全,2003年04期.

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