張文超 張清國 唐曉軍
【摘 要】綜采技術(shù)推廣,使礦井實現(xiàn)了高產(chǎn)高效,同時也導致綜采工作面瓦斯涌量急劇增加,瓦斯涌出不均衡,直接制約綜采工作面安全生產(chǎn),必須根據(jù)瓦斯涌出來源和特征選擇有效瓦斯涌出防治技術(shù)措施,下面綜合分析了瓦斯的來源,瓦斯涌出的特征,以及瓦斯的防治方法和選擇防治措施,有效的治理了瓦斯,從而礦井達到安全生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】瓦斯 防治 安全
綜采工作面瓦斯涌出防治主要是防治控頂區(qū)瓦斯涌出和采空區(qū)瓦斯涌出。在琿春礦區(qū),控頂區(qū)瓦斯涌出量占綜采工作面瓦斯涌出總量75%(其中落煤涌出占61%;控頂區(qū)圍巖瓦斯涌出占12%;其他占2%),采空區(qū)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%。 綜采工作面瓦斯防治技術(shù)選擇依據(jù)是煤層瓦斯地質(zhì)條件、回風順槽和工作面上隅角瓦斯?jié)舛?。安監(jiān)總煤裝【2011】163號文【關(guān)于?煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定?】是瓦斯抽采達標主要依據(jù)。
1 綜采工作面瓦斯涌出防治技術(shù)選擇(內(nèi)容順序包含防治技術(shù)選擇的次順)
1.1控頂區(qū)瓦斯涌出防治技術(shù)措施
(1)增加配風量:根據(jù)?煤礦安全規(guī)程?規(guī)定,依據(jù)工作面回風瓦斯?jié)舛取⑸嫌缃峭咚節(jié)舛?、巷道斷面積等因素合理增加風量(琿春礦區(qū)礦配風量600 --1000 m?/min)。
(2)預(yù)抽瓦斯:合理增加配風量不能滿足回風瓦斯?jié)舛茸畲髷?shù)值低于1%,就必須采取預(yù)抽瓦斯:①本煤層預(yù)抽瓦斯:回采前在回風順槽沿煤層向工作面內(nèi)打長距離鉆孔(留不小于20m煤柱)預(yù)抽煤層瓦斯。長度大的工作面可在兩順槽同時打鉆預(yù)抽。②煤層底板低位(含鄰近煤層)預(yù)抽瓦斯:在回風順槽底板向下打鉆,扇形布置,終孔位置距底板一般不超15m。
上述方法都難解決的瓦斯涌出再考慮采用地面打鉆預(yù)抽或井下掘進專用排瓦斯巷預(yù)抽。
1.2工作面上隅角(采空區(qū))瓦斯涌出超限的防治
(1)擴大正壓區(qū)稀釋法 ① 風障導流法:懸掛擋風簾(一般用舊風筒布),改變部分工作面風流方向,使隅角正壓區(qū)向尾巷擴大,進而稀釋隅角瓦斯(有部分瓦斯沿工作面向下疏散),使隅角瓦斯趨向均衡涌出。該方法靈便易行,雖稀釋瓦斯能力小,卻是一種常用輔助方法。②工作面風筒導流法:在工作面靠近回風設(shè)5—20m剛性風筒(一般用骨架風筒)使工作面部分風流沿風筒導向隅角稀釋瓦斯。原理與風障相同,優(yōu)點是可上下前后左右靈活調(diào)整風流位置,但人員尾巷設(shè)風筒不安全,且風筒影響工作面作業(yè)安全空間,故少用。
③局扇供風法:在主要進風巷設(shè)局扇用風筒向隅角供風,增加隅角風流正壓、正壓區(qū),使積聚瓦斯稀釋均衡。因不利防火,增加機電和通風動態(tài)管理工作,需調(diào)整采面系統(tǒng)風量,一般極少用。
(2)負壓引流減排法:①尾巷浮抽法:在回風巷距工作面30m內(nèi)主抽放管設(shè)6孔除渣分離器,每孔接1根4寸鋼絲骨架軟管,末節(jié)管頭接剛性塑管,探入尾巷空區(qū)高瓦斯積聚處設(shè)置。接分管數(shù)量根據(jù)瓦斯積聚及分布情況設(shè)定(一般2—6根)。該方法人員安全,效果可靠,應(yīng)變性強。②煤層頂板高位(包括鄰近煤層)預(yù)抽瓦斯:在回風巷內(nèi)布置鉆場,鉆孔扇形布置,琿春礦區(qū)終孔位一般距頂板20—25m位置,鉆場間距一般20—30m。該方法對上隅角和距回風順槽40m區(qū)間頂板空區(qū)(含裂隙導通區(qū))瓦斯治理效果明顯。③風機抽排法:距工作面約150m處安裝無火花(銅質(zhì))抽出式風機,風機前正壓風筒末端控制在距工作面500m左右位置,風機后負壓風筒末端設(shè)在隅角尾巷區(qū)。該法抽排混合量大,治理瓦斯能力較強(5--7 m?/min瓦斯),但抽排體積分數(shù)難控制,抽排量有限,增加回風巷通風、機電設(shè)備動態(tài)管理,安全性不強,趨于淘汰,少用。④上隅角埋管引流法:在工作面回風巷安裝一趟鋼管,每間隔20m左右設(shè)1個三通進氣閥,三通閥進入采空區(qū)前打開進氣口(加護網(wǎng)等防護裝置并抬高),利用礦井通風負壓使上隅角高體積分數(shù)瓦斯被引排到指定地點。該法鋼管內(nèi)瓦斯體積分數(shù)不限制,效果好。但頂板垮落會堵塞三通,隅角有積水時影響效果,成本也高,應(yīng)用不多。⑤風筒引流排除法:原理與埋管法相同,剛性風筒一般采用骨架風筒設(shè)在回風順槽,末端只探到隅角尾巷區(qū),風筒長一般50—100m,利用礦井通風負壓使上隅角高體積分數(shù)瓦斯被引排到指定地點。
(3)輔助巷道法。采用H+L(I)型通風,分內(nèi)錯、外錯兩種布置,一入兩回,其中一條回風巷為尾巷。輔助巷道與回風順槽平行,中心距一般30m,每間隔50m掘進一條聯(lián)絡(luò)巷,利用礦井通風負壓把上隅角高體積分數(shù)瓦斯通過尾巷排至回風巷。此外,W、H、Y+L、Z型通風系統(tǒng)改變采空區(qū)漏風匯方向,可解決上隅角瓦斯涌出,但對自然發(fā)火控制不利,部分巷道在采空區(qū)維護量大,安全性差,成本高,很少用。
2按照上述綜采工作面瓦斯涌出防治技術(shù)的措施和次序
3結(jié)語
(1)按照綜采工作面瓦斯防治技術(shù)選擇方法指導琿春礦區(qū)綜采工作面瓦斯防治效果良好;(2)實踐證明,綜采工作面瓦斯防治技術(shù)選擇的方法和次序指導實踐不走彎路,措施到位,指導有效。
參考文獻:
[1] 胡千庭.預(yù)防煤礦瓦斯災(zāi)害新技術(shù)的研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2006年05期.
[2] 張文昌,張軍.提高本煤層瓦斯抽放效果的途徑[J].礦業(yè)快報,2008年06期.
[3] 李鐵良,陶玉梅,劉先平,齊俊峰.采空區(qū)瓦斯涌出特征與抽放方法綜述[J].煤礦安全,2003年04期.