韋長(zhǎng)倫

(百色百礦集團(tuán)有限公司,廣西百色 533000)

州景礦回采工作面上隅角瓦斯綜合治理

韋長(zhǎng)倫

(百色百礦集團(tuán)有限公司,廣西百色 533000)

隨著礦井開(kāi)采深度的增加,瓦斯壓力和瓦斯涌出量越來(lái)越大?；夭晒ぷ髅嫔嫌缃且约盎仫L(fēng)流中瓦斯超限問(wèn)題,嚴(yán)重制約著礦井的安全生產(chǎn)。目前我礦采用上隅角瓦斯防治措施為：黃泥充填法、風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法、無(wú)火花風(fēng)機(jī)抽排法和局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)吹上隅角瓦斯方法等綜合措施,有效地解決了上隅角以瓦斯超限問(wèn)題,提高了礦井的安全。

上隅角 回采工作面 瓦斯 綜合防治

1 概況

州景煤礦設(shè)計(jì)能力21萬(wàn)噸,核定年生產(chǎn)能力為33萬(wàn)t。礦區(qū)井田位于百色煤田向斜南翼之中段?？刹擅簩涌刹擅簩佑腥阂粚印⑷憾?、四煤層、五煤一層和五煤二層、五煤二三層共六層,其中三煤二層為局部可采。礦井屬低瓦斯礦井,瓦斯絕對(duì)涌出量一般為2.593～3.179m3/min,平均為2.901m3/min。采區(qū)瓦斯絕對(duì)涌出量1.773～2.165m3/min,平均為1.921m3/min,二氧化碳絕對(duì)涌出量2.483～2.973m3/min,平均為2.658m3/min,二水平局部地層瓦斯含量較高,特別是工作面在初次來(lái)壓和周期來(lái)壓時(shí),瓦斯涌出量增高;礦井所開(kāi)采的煤層具有爆炸危險(xiǎn)性,爆炸指數(shù)49～51%,煤層具有自燃發(fā)火傾向性,自然發(fā)火期1至3個(gè)月。隨著開(kāi)采深度的增加,采面上隅角瓦斯經(jīng)常出現(xiàn)超限,嚴(yán)重制約了安全生產(chǎn)。為了落實(shí)治理瓦斯“十二字”方針,根據(jù)我礦的實(shí)際情況,幾年來(lái),已搜索一套綜合治理瓦斯的管理方法。

2 采煤工作面上隅角瓦斯超限的原因分析

2.1 采煤工作面的通風(fēng)方

圖1 風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法

圖2 無(wú)火花風(fēng)機(jī)抽排法

采煤工作面的通風(fēng)方法有：“U”型、“Z”型、“Y” 型、“W”型、“H”型等多種,目前我礦采煤工作面均采用“U”型通風(fēng)方式。

在“U”型通風(fēng)條件下進(jìn)入工作面的風(fēng)流分為兩部分,一部分沿工作面流動(dòng);另一部分進(jìn)入采空區(qū),在采空區(qū)內(nèi)部沿一定的流線(xiàn)的方向流動(dòng),進(jìn)入采空區(qū)的風(fēng)流通過(guò)采空區(qū),風(fēng)流帶出瓦斯,最后逐漸匯集于采面上隅角,所以,工作面上隅角為采空區(qū)瓦斯流入工作面的匯合處。

2.2 采面上隅角的風(fēng)流狀態(tài)是瓦斯超限的重要原因

在正常情況下,回采工作面大部份風(fēng)量會(huì)從工作面的安全出口流走,只有少量的風(fēng)量流經(jīng)采面上隅角,所以靠近煤壁和采空區(qū)側(cè)的上隅角風(fēng)流速度很低,局部處于渦流狀態(tài)。這種渦流使采空區(qū)涌出的瓦斯難以進(jìn)入到主風(fēng)流中,從而使瓦斯在上隅角附近循環(huán)運(yùn)動(dòng)而最終越積越多,造成了上隅角的瓦斯超限。

2.3 工作面上隅角

若工作面上隅角出現(xiàn)滯后回柱或回柱后頂板未冒落,造成上隅角空間增大,由于此處風(fēng)量極少,瓦斯就會(huì)出現(xiàn)大量積聚,更容易形成上隅角的瓦斯超限。

3 上隅角瓦斯處理措施

3.1 黃泥充填法

及時(shí)回收滯后支柱讓上隅角及其附近的頂板冒落;然后用編織袋裝黃泥及時(shí)充填未冒落的空間這樣就可以減少瓦斯積聚空間防止大量瓦斯積聚。

3.2 擋風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法

圖3 局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)吹上隅角瓦斯方法

用一塊約4-6 m2的帆布在上隅角上風(fēng)側(cè)遮擋采面風(fēng)流,迫使一部分風(fēng)流流經(jīng)工作面上隅角,吹散稀釋上隅角積聚的瓦斯,如圖1所示。將積聚的瓦斯沖淡并排到回風(fēng)巷中,隨著工作面的推進(jìn),導(dǎo)風(fēng)簾隨之向前移。我礦在開(kāi)采2402、2403回采工作面過(guò)程中均采用了這種方方法。

3.3 無(wú)火花風(fēng)機(jī)抽排法

用抽出式風(fēng)機(jī)抽排上隅角瓦斯。當(dāng)上隅角瓦斯?jié)舛容^高和體積較大時(shí),即使用擋風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)也無(wú)法稀釋上隅角瓦斯,這時(shí)可增加采用抽出式風(fēng)機(jī)處理上隅角瓦斯。我礦在回采2404作面時(shí),采用礦用防爆抽出式塑料葉輪軸流局部通風(fēng)機(jī)(型號(hào)為FBCNO-5/11CS)安裝在采面專(zhuān)用回風(fēng)巷中,風(fēng)機(jī)前端使用Φ400mm可縮性風(fēng)筒導(dǎo)排,將抽出的瓦斯排至二水平總回風(fēng)巷內(nèi)。如圖2所示。

使用前,上隅角瓦斯?jié)舛冗_(dá)2%左右,回風(fēng)流達(dá)1%-1.5%。使用風(fēng)機(jī)抽排后,風(fēng)機(jī)排風(fēng)口瓦斯?jié)舛葹?%-1.5%。上隅角及回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛冉档?%以下。實(shí)踐證明,使用抽出式風(fēng)機(jī)處理采面上隅角積聚是效果特別顯著。

3.4 局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)吹上隅角瓦斯方法

利用局部通風(fēng)機(jī)向上隅角供新鮮風(fēng)以吹淡上隅角高濃度瓦斯

(如圖3所示)。我礦2401工作面上隅角采用了這種方法。

由于局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)距離較遠(yuǎn),風(fēng)筒出口風(fēng)量有限,只能在上隅角瓦斯?jié)舛容^低時(shí)起作用。在實(shí)踐中,由于風(fēng)筒正吹上隅角,在瓦斯涌出量較大時(shí),常出現(xiàn)上隅角上風(fēng)側(cè)采面內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸薜那闆r。要兼顧采面、上隅角兩處的瓦斯均勻不超限,就要經(jīng)常調(diào)整風(fēng)筒出口位置。因而在采面生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)性和采空區(qū)瓦斯涌出的不均衡性的狀態(tài)下,實(shí)踐中操作起來(lái)有一定的難度。

4 回采工作面上隅角瓦斯防治措施選擇

(1)在回采工作面上隅角瓦斯治理中我礦并不是單獨(dú)采用某一種防治措施來(lái)完成的,而是根據(jù)工作面上隅角實(shí)際情況采用多種方法進(jìn)行綜合合理,如我礦2001回采工作采面上隅角采用充填法和局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)吹上隅角瓦斯方法;在2402、2403回采工作采面上隅角采用充填法和風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法;在2404回采工作采面上隅角采用充填法和風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法和無(wú)火花風(fēng)機(jī)抽排法。

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,目前我礦常用上隅角瓦斯治理措施是充填法和風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法聯(lián)合使用,當(dāng)上隅角瓦斯?jié)舛容^高和體積較大時(shí),即使擋風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)也無(wú)法稀釋上隅角瓦斯時(shí),就在采面回風(fēng)巷內(nèi)安裝防爆抽出式塑料葉輪軸流局部通風(fēng)機(jī),增加無(wú)火花風(fēng)機(jī)抽排法。經(jīng)過(guò)在二水平2404回采工作面的使用,效果很好。

(2)對(duì)回采工作面上隅角瓦斯治理,我礦還采用了以下的管理措施,一是每班備配齊一名專(zhuān)職瓦斯檢員,專(zhuān)門(mén)在回采工作面上隅角瓦斯治檢查瓦斯?jié)舛?二是安裝專(zhuān)用的瓦斯傳感器(該傳感器與全礦安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)),24小時(shí)監(jiān)控上隅角瓦斯瓦斯變化情況;再次是優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)示,提高工作面風(fēng)量;同時(shí)完善瓦斯治理強(qiáng)各種規(guī)章制度、強(qiáng)化安全培訓(xùn)通過(guò)各種形式培訓(xùn)職工了解瓦斯的危害,掌握瓦斯防治的基本知識(shí),在職工思想中敲響安全警鐘,提高從嚴(yán)治理瓦斯的觀念。

5 結(jié)語(yǔ)

工作面上隅角為采空區(qū)瓦斯流入工作面的匯合處,在生產(chǎn)過(guò)程中,上隅角經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象,嚴(yán)重制約著礦井的安全生產(chǎn)。通過(guò)采取上隅角充填法、風(fēng)簾導(dǎo)風(fēng)法和無(wú)火花風(fēng)機(jī)抽排法等綜合防治措施,有效地解決了回采工作面上隅角以及回風(fēng)流中瓦斯長(zhǎng)期超限問(wèn)題,提高了礦井的安全生產(chǎn)。

[1]吳中立主編.礦井通風(fēng)與安全[M].中國(guó)礦大出版社,1989年6月.

[2]張國(guó)樞主編.通風(fēng)安全學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2000年7月.

韋長(zhǎng)倫,1991年畢業(yè)于湖南科技大學(xué),2007年至2010年任右江礦務(wù)局州景礦總工程師,現(xiàn)任廣西百色百礦集團(tuán)福祿煤礦礦長(zhǎng)。