论文部分内容阅读
[摘 要]对于瓦斯治理工作在联络巷很多的同时又是处于高风压地区的矿井采空地带的防治是很有必要的，传统的方法就是对于矿井的整体风量来说加强封闭性，并且封闭堵截的措施和方法现在看来往往都是治标不治本。如果想要从根本上来解决瓦斯防治的问题，那么就要对采空区内的气压和采空区外的气压之间的差额进行调节，也就是实行调压的技术，利用平均采空区内外风压差的技术来从根本上进行漏风的防治，更好的使采空区内的风压与采空区外的风压达到一个接近平衡的状态，这样来对采空区内的瓦斯进行预防和治理，可以更好更有效的对瓦斯的涌出加以抑制，工作面和回风流的瓦斯超出限度的问题也可以得到更好的控制，甚至从根本上杜绝这个问题。在这种特殊的条件下，若想从根本上对采空区的瓦斯泄漏进行防治，那么调压风门这种技术就有着很明显的优势，在实际应用的过程中可以显现出很明显的实际效果。
[关键词]调压技术 瓦斯治理 调节风门 瓦斯涌出量
中图分类号：TD793 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0399-02
下面对于用调压技术治理瓦斯的一些实际应用我将用有很强代表性的山西凌志能源集团王家焉煤矿来举例说明。凌志集团王家焉煤矿在设计预想的时候就定下了年产值三百万吨的水平，现在的开采主要是在地下二百二十米深的二水平开采程度上，北翼采区和西四采区已经达到了地下三百五十米深的延伸水平，地下一百四十米也就是一水平采区现在已成为残采区，现在主要开采的层面就是下分层。矿井采用抽出式的通风体系，正常情况下风压是12.25千帕，矿井的进风总量是每分钟二万零五百二十六立方米，采面的主要通风方式是U型通风方式，然后用Y型通风方式和高位偏E型的通风方式作为辅助；通常使用采取前进、区内后退的方式进行煤矿的开采工作；矿井的特征是煤与瓦斯突出，在2006年时，对矿井的整体瓦斯等级进行了系统的鉴定，最终得出矿井有每分钟一百二十九立方米的绝对瓦斯涌出量，每吨有二十二立方米的相对瓦斯涌出量，开采时都是对自燃煤层进行开采，有三到六个月的自然发火期。
在开采矿井时，整体的开采顺序是从中间向两侧逐渐的开采，所以说很大一部分的已经开采完成的地区都处在进风巷的风压很高的地段，再加上矿井的风处理装置是分区域抽出型，所以相对来说负压就比较高，这就直接影响了采空区内的风压与采空区外的风压有很大的差异，使得采空区域的瓦斯治理工作的困难程度大大地提升了。这个矿井50101采面的掘进工作面下分层是50102运输巷，因为50100采空区有大量的瓦斯在不断的涌入到50102运输巷中，所以50102运输巷的瓦斯状态始终都高于规定的限度，这就影响了整体开采工作的进行，而且对于工作人员的人身安全来讲也得不到保障。
1、简要介绍20072运输巷的实际情况
50100采面现在已经封闭了，因为其在二零零七年二月已经回采完毕，但是现在正在开采中的巷道有五条都与50100采面的采空区相连接，为了更好做好对瓦斯泄露进行治理和对煤炭自燃的现象进行预防的工作，这些巷道都有做好建筑密闭工作。根据二零零九年十月对采掘工作的布置，在中区与戊组并联回风，原50100回风巷车场口以下十五米的位置，开口进行运输巷车场15102采面的施工也就是说开始对50100采面的下分层开展开采工作。
15102运输巷车场设计岩巷施工，整个通道四百一十二米宽，四米高，压入式通风设备所采用的是二十八千瓦的局部压入通风机。在掘进时回风的瓦斯浓度大约为百分之零点一，继续施工八十六米后，从上方经过15100的终采线，净岩柱为五点五米。为了防止工人在不熟悉线路的情况下失误穿进终采线，对于过终采线安全的措施进行了严格合理的制定。从施工面开始直到终采线十二米时，因为工作面出现了岩石破碎的问题，随之而来有大量的裂缝产生，再加上采空区有漏风的现象出现，而且随着回风流出的瓦斯浓度超过了0.8%的程度，施工结束以后在过程中产生的炮眼之中的瓦斯有百分之二到百分之七的浓度，有些炮眼和裂隙有明显的漏风现象出现，而且温度普遍都很高。
根据实际情况分析得出，15100结束采面的工作以后，由于它受顶板冒落压力作用使其终采线向外移，并且导致了周围的岩层发生了褶皱现象，随之而来的就是大量裂隙的产生了，又因为是采空区，岩石的密实程度不是太高，所以一定会存在一些缝隙漏风的现象。在掘进15102下分层这一工作面时，由于收到负压的影响，有缓慢的漏风流在工作面与采空区之间产生，这股漏风流的运行方向是由气压相对较高的采空区流向气压相对较低的工作面的，这就使得工作面与回风流的瓦斯含量总是超出预定的限额，从根本上对施工的安全造成了很大的影响与威胁，有可能因为这种原因使生产活动被迫停止。
为了对采空区内部气压与采空区外部气压的变化进行精准的掌握，首先要利用最新最精准的气压测量仪对打通后的工作面与采空区进行实际的检测，内外压的差距如果超过零点二道零点三千帕的话就会导致采空区通过裂隙和孔洞等钻出大量的瓦斯。如果想要对瓦斯超过限额这一现象进行有效的控制，减少瓦斯对外涌出量，就务必要把采空区的内外气压和作业空间的内外气压之间的差距进行最大化的减小，达到基本平衡的状态，针对类似这种的问题，最好的方法就是运用调压技术中均压通风技术。
2、调压技术防治瓦斯的远离
在防治瓦斯方面主要是运用调压的原理使矿井内部的气压和矿井外界的气压达到基本平衡，这里用到的就是均压技术，其最根本的原理就是对漏风现象进行防止，从而有效的做到平衡采空区的内外风压和工作区域的内外风压，也就是采取相应的合理措施来对漏風通道内的风压进行有效的减少，最终达到完全无漏风的状态。在进行下分层的挖掘时，其实是作用在在上分层的采空区，所以说工作面的实际风压与采空区的实际风压是有着很大的联系的，如果没有谨慎处理这个关系，那么就将会有大量的瓦斯从采空区涌出，对生产的安全性造成不可忽视的影响。 在调整前采空区形成了由高压流向低压的漏风流，把调节风门建造在工作面，这就形成调压硐室在工作面与风门之间，从而利用局部通风设备和调节封门来对室内的压力进行调节，从而使得调整后的采空区内的气压和调压硐室内达到近乎平衡的状态，从而对工作中由于采空区内外其他差异明显产生的漏风问题。具体的方法就是利用风机的功能共风到处于工作面的调节硐室内，对调节窗进行调节，使得调节硐室内的气压与外部达到基本平衡。
3、调压技术实际运用的措施
对于解决瓦斯从工作面溢出的现象，对生产的安全进行保障，均压的调压技术是十分有效的，对于瓦斯溢出的防范措施如下：首先在已经施工的15102运输外构建两道调节风门，风门之间的距离要在十米以下，并且要安装好启动装置。将原来的二十八千瓦的局部通风设备换成2×15千瓦的局部通风机对工作面进行增压。
准备做好整体的工作之后，关闭两道风门，通过压入供风的原理利用局部通风设备进行供风，使正压气室在风门与工作面内形成。在进行调压的同时要进行实时观察与测量，从而更好的杜绝瓦斯超过限度的现象。
4、经济效益和社会效益
采用均压技术后，15102运输巷、15113运输巷、15102回风巷等工作面在生产过程中从未出现瓦斯超限断电现象，有效地抑制了采空区瓦斯涌出，月增进尺达120m，按照矿方生产接替情况将提前1个月形成采面，增产2万t煤，经济效益总额增长192万元；同时保证了安全生产，创造了良好的社会效益，为煤矿井下生产创造了安全适宜的工作环境。
5、结束语
（1）这种技术对于一些特殊的工作面來说有很大的作用，比如对于使用压入供风的原理的局部通风设备的工作面，对于一些老巷或者采空区等出现的瓦斯涌出超过限度过多的特殊情况来说特别的适用。
（2）这个方法运用起来很简单，并且没有过高的投入，可以做到进行灵活的使用。
（3）调节风门间距必须保持足够的距离，满足“过车或行人时2道风门不得同时打开”的规定，必要时可安设3道风门。
（4）调压时，使内外压差压量趋于平衡，避免形成反向漏风，造成采空区自然发火。今后在生产布局上，应尽可能避免将巷道布置在类似巷道中，以免造成通风和瓦斯管理上的被动局面。
参考文献
[1] 汪金业.调压技术在新庄孜矿防治瓦斯中的应用[J].淮南职业技术学院学报，2003，3（4）：50-51.
[2] 郑丙建，王彦凯，王建林，等.调压技术在防治瓦斯中的应用[J].煤矿安全，2001，32（7）：15-16.
[3] 郑晓民.采空区调压技术在工作面瓦斯治理中的研究和应用[J].煤炭与化工，2016，39（1）：55-57.
[关键词]调压技术 瓦斯治理 调节风门 瓦斯涌出量
中图分类号：TD793 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0399-02
下面对于用调压技术治理瓦斯的一些实际应用我将用有很强代表性的山西凌志能源集团王家焉煤矿来举例说明。凌志集团王家焉煤矿在设计预想的时候就定下了年产值三百万吨的水平，现在的开采主要是在地下二百二十米深的二水平开采程度上，北翼采区和西四采区已经达到了地下三百五十米深的延伸水平，地下一百四十米也就是一水平采区现在已成为残采区，现在主要开采的层面就是下分层。矿井采用抽出式的通风体系，正常情况下风压是12.25千帕，矿井的进风总量是每分钟二万零五百二十六立方米，采面的主要通风方式是U型通风方式，然后用Y型通风方式和高位偏E型的通风方式作为辅助；通常使用采取前进、区内后退的方式进行煤矿的开采工作；矿井的特征是煤与瓦斯突出，在2006年时，对矿井的整体瓦斯等级进行了系统的鉴定，最终得出矿井有每分钟一百二十九立方米的绝对瓦斯涌出量，每吨有二十二立方米的相对瓦斯涌出量，开采时都是对自燃煤层进行开采，有三到六个月的自然发火期。
在开采矿井时，整体的开采顺序是从中间向两侧逐渐的开采，所以说很大一部分的已经开采完成的地区都处在进风巷的风压很高的地段，再加上矿井的风处理装置是分区域抽出型，所以相对来说负压就比较高，这就直接影响了采空区内的风压与采空区外的风压有很大的差异，使得采空区域的瓦斯治理工作的困难程度大大地提升了。这个矿井50101采面的掘进工作面下分层是50102运输巷，因为50100采空区有大量的瓦斯在不断的涌入到50102运输巷中，所以50102运输巷的瓦斯状态始终都高于规定的限度，这就影响了整体开采工作的进行，而且对于工作人员的人身安全来讲也得不到保障。
1、简要介绍20072运输巷的实际情况
50100采面现在已经封闭了，因为其在二零零七年二月已经回采完毕，但是现在正在开采中的巷道有五条都与50100采面的采空区相连接，为了更好做好对瓦斯泄露进行治理和对煤炭自燃的现象进行预防的工作，这些巷道都有做好建筑密闭工作。根据二零零九年十月对采掘工作的布置，在中区与戊组并联回风，原50100回风巷车场口以下十五米的位置，开口进行运输巷车场15102采面的施工也就是说开始对50100采面的下分层开展开采工作。
15102运输巷车场设计岩巷施工，整个通道四百一十二米宽，四米高，压入式通风设备所采用的是二十八千瓦的局部压入通风机。在掘进时回风的瓦斯浓度大约为百分之零点一，继续施工八十六米后，从上方经过15100的终采线，净岩柱为五点五米。为了防止工人在不熟悉线路的情况下失误穿进终采线，对于过终采线安全的措施进行了严格合理的制定。从施工面开始直到终采线十二米时，因为工作面出现了岩石破碎的问题，随之而来有大量的裂缝产生，再加上采空区有漏风的现象出现，而且随着回风流出的瓦斯浓度超过了0.8%的程度，施工结束以后在过程中产生的炮眼之中的瓦斯有百分之二到百分之七的浓度，有些炮眼和裂隙有明显的漏风现象出现，而且温度普遍都很高。
根据实际情况分析得出，15100结束采面的工作以后，由于它受顶板冒落压力作用使其终采线向外移，并且导致了周围的岩层发生了褶皱现象，随之而来的就是大量裂隙的产生了，又因为是采空区，岩石的密实程度不是太高，所以一定会存在一些缝隙漏风的现象。在掘进15102下分层这一工作面时，由于收到负压的影响，有缓慢的漏风流在工作面与采空区之间产生，这股漏风流的运行方向是由气压相对较高的采空区流向气压相对较低的工作面的，这就使得工作面与回风流的瓦斯含量总是超出预定的限额，从根本上对施工的安全造成了很大的影响与威胁，有可能因为这种原因使生产活动被迫停止。
为了对采空区内部气压与采空区外部气压的变化进行精准的掌握，首先要利用最新最精准的气压测量仪对打通后的工作面与采空区进行实际的检测，内外压的差距如果超过零点二道零点三千帕的话就会导致采空区通过裂隙和孔洞等钻出大量的瓦斯。如果想要对瓦斯超过限额这一现象进行有效的控制，减少瓦斯对外涌出量，就务必要把采空区的内外气压和作业空间的内外气压之间的差距进行最大化的减小，达到基本平衡的状态，针对类似这种的问题，最好的方法就是运用调压技术中均压通风技术。
2、调压技术防治瓦斯的远离
在防治瓦斯方面主要是运用调压的原理使矿井内部的气压和矿井外界的气压达到基本平衡，这里用到的就是均压技术，其最根本的原理就是对漏风现象进行防止，从而有效的做到平衡采空区的内外风压和工作区域的内外风压，也就是采取相应的合理措施来对漏風通道内的风压进行有效的减少，最终达到完全无漏风的状态。在进行下分层的挖掘时，其实是作用在在上分层的采空区，所以说工作面的实际风压与采空区的实际风压是有着很大的联系的，如果没有谨慎处理这个关系，那么就将会有大量的瓦斯从采空区涌出，对生产的安全性造成不可忽视的影响。 在调整前采空区形成了由高压流向低压的漏风流，把调节风门建造在工作面，这就形成调压硐室在工作面与风门之间，从而利用局部通风设备和调节封门来对室内的压力进行调节，从而使得调整后的采空区内的气压和调压硐室内达到近乎平衡的状态，从而对工作中由于采空区内外其他差异明显产生的漏风问题。具体的方法就是利用风机的功能共风到处于工作面的调节硐室内，对调节窗进行调节，使得调节硐室内的气压与外部达到基本平衡。
3、调压技术实际运用的措施
对于解决瓦斯从工作面溢出的现象，对生产的安全进行保障，均压的调压技术是十分有效的，对于瓦斯溢出的防范措施如下：首先在已经施工的15102运输外构建两道调节风门，风门之间的距离要在十米以下，并且要安装好启动装置。将原来的二十八千瓦的局部通风设备换成2×15千瓦的局部通风机对工作面进行增压。
准备做好整体的工作之后，关闭两道风门，通过压入供风的原理利用局部通风设备进行供风，使正压气室在风门与工作面内形成。在进行调压的同时要进行实时观察与测量，从而更好的杜绝瓦斯超过限度的现象。
4、经济效益和社会效益
采用均压技术后，15102运输巷、15113运输巷、15102回风巷等工作面在生产过程中从未出现瓦斯超限断电现象，有效地抑制了采空区瓦斯涌出，月增进尺达120m，按照矿方生产接替情况将提前1个月形成采面，增产2万t煤，经济效益总额增长192万元；同时保证了安全生产，创造了良好的社会效益，为煤矿井下生产创造了安全适宜的工作环境。
5、结束语
（1）这种技术对于一些特殊的工作面來说有很大的作用，比如对于使用压入供风的原理的局部通风设备的工作面，对于一些老巷或者采空区等出现的瓦斯涌出超过限度过多的特殊情况来说特别的适用。
（2）这个方法运用起来很简单，并且没有过高的投入，可以做到进行灵活的使用。
（3）调节风门间距必须保持足够的距离，满足“过车或行人时2道风门不得同时打开”的规定，必要时可安设3道风门。
（4）调压时，使内外压差压量趋于平衡，避免形成反向漏风，造成采空区自然发火。今后在生产布局上，应尽可能避免将巷道布置在类似巷道中，以免造成通风和瓦斯管理上的被动局面。
参考文献
[1] 汪金业.调压技术在新庄孜矿防治瓦斯中的应用[J].淮南职业技术学院学报，2003，3（4）：50-51.
[2] 郑丙建，王彦凯，王建林，等.调压技术在防治瓦斯中的应用[J].煤矿安全，2001，32（7）：15-16.
[3] 郑晓民.采空区调压技术在工作面瓦斯治理中的研究和应用[J].煤炭与化工，2016，39（1）：55-57.