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[摘 要]煤矿井下开采过程中,从煤岩体内涌出大量的瓦斯,如果通风不好,极易造成局部瓦斯积存。局部瓦斯积聚存在很大的隐患,不利于煤矿安全生产。本文主要分析了回采工作面、采煤机附近,以及掘进面等的瓦斯积聚问题,并采取相应的处理方法。
[关键词]煤矿;局部瓦斯;积聚;管理
中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0302-01
煤矿井下开采过程中,从煤岩体内涌出大量的瓦斯,如果通风不好,极易造成局部瓦斯积存。 生产中易产生局部瓦斯积聚的地点有:回采工作面上隅角,顶板冒落的空洞内,低风速巷道的顶板附近,采掘机械切割部附近,停风的盲巷及采空区边界处等等。
防止瓦斯积聚的主要措施是加强矿井通风,瓦斯矿井必须做到:采用机械通风,风流要稳定连续,分区通风,且通风系统尽量简单,以便于调节风量,有稳定的风量和风速;减少漏风、避免循环风;掘进巷道的局部通风,风筒末端要靠近工作面,放炮时不能停止通风等。处理局部瓦斯积聚的方法,归纳起来有稀释排出、封闭隔绝和抽排瓦斯三种。
1 回采工作面上隅角瓦斯积聚
1.1 原因分析
因为采空区内常积存高浓度瓦斯,且沼气相对密度小,在上行通风的回采面能沿倾斜方向向上移动,部分沼气就从上隅角附近逸散出来,上隅角往往是采空区漏风的出口,漏风将高浓度沼气带出,再者,工作面出口风流往往呈直角或锐角转弯,易形成涡流,造成瓦斯积聚。
1.2 解决方法
1)在工作面上隅角处设置风障或隔墙,迫使一部分风流流经工作面隅角,将该处积存的瓦斯冲淡排出。
2)改变采空区的漏风方向,在条件许可的情况下,将上部已采空区的密闭打开,采空区内的瓦斯直接排入回风道。这种方法只适用于无自燃发火危险煤层。
3)采用下行通风,更有利于稀释瓦斯。
4)回采工作面上隅角超前回料,回料不得滞后采空区切顶线。
2 采煤机组附近瓦斯积聚
2.1 原因分析
由于机组工作面产量高,进度快,沼气涌出量大,因而易在截盘附近和机壳与煤壁之间发生瓦斯积聚。
2.2 解决方法
当开采瓦斯煤层时,采煤机附近经常出现高浓度瓦斯积聚,容易积聚瓦斯的地点是截割头附近和机体与煤壁之间。通常,在采煤机上安装瓦斯自动检测仪,一旦瓦斯超限就停止割煤。加大工作面风量,提高采煤附近的风速,以消除其局部瓦斯积聚,当工作面风速不能防止采煤机附近积聚瓦斯时,应用提高局部地点风速的办法,通常用小引射器加大采煤机附近的风速。
3 掘进工作面瓦斯积聚
3.1 原因分析
1)局部通风机循环风引起积聚,由于循环风量回风部分或全部再进入同一通风机,当他循环地进入掘进工作面时,不但不能稀释工作面的瓦斯浓度,反而会使瓦斯浓度逐渐增加,形成积聚。
2)局部通风机任意停开或无计划停风停电引起的瓦斯积聚。
3)局部通风机管理不善,如风筒破口多、接头漏风大、风筒脱节、巷道瓦斯涌出量大或异常、局部通风机供风量小、不能有效稀释瓦斯,引起积聚。
3.2 解决方法
1)对于局部通风机循环风引起的瓦斯积聚,应先使全风压供给该处的风量大于局部通风机的吸入风量,其次是局部通风机安装在进风流中,距回风口距离不小于10米。
2)对于局部通风机停开引起的瓦斯积聚,应做到无论工作或交接班时,都不准停风,在高瓦斯矿中,配备双风机,双电源,双开关,同时安设风电闭锁和瓦斯电闭锁装置。
3)对于局部通风管理不善引起的瓦斯积聚,应加强风筒管理,保证风筒吊挂平稳直。采用与巷道断面,长度相匹配的风机,保证风量与风速符合作业规程。
4 其他解决局部瓦斯积聚的方法
4.1 排除盲巷积聚瓦斯方法
(1)盲巷外风筒接头断开调节法
排瓦斯时在盲巷口外全风压供风的新鲜风流中,把风筒接头断开,利用改变风筒对合面的间隙大小,调节送人盲巷的风量,以达到有节制地排放巷道积聚瓦斯之目的。在缓缓地排放瓦斯过程中,随着两个风筒接头由错开而逐渐对合,直至全部接合,送入盲巷的风量亦由小到大,直到局部通风机排出的全部风量。最后经枪查确认安全if靠时即可恢复送电恢复送风。
(2)三通风筒调节法
该调风方法是在局部通风机出口与导风筒之间接一段三通风简短节(或称风量调节器),此短节用胶布风筒缝制而成。
掘进巷道正常通风时,三通风筒的泻风口用绳子捆死,此时局部通风机的全部风量能送至掘进巷道工作面。当排除巷道的积聚瓦斯时,提前打开三通的泻风口,同时用绳子捆住导风筒,然后启动局部通风机,这时局部通风机的绝大部分风量经三通风筒的泻风口排至巷道,少量风进入盲巷。最后经检查确认安全可靠时即可恢复送电恢复掘进。
4.2 密闭巷遒积聚瓦斯的排放方法
长期停掘的巷道,在巷口已构筑了密闭墙,局部通風设施也已拆除,其内积存瓦斯甚多。在排除瓦斯之前安装风机和风筒。根据巷道的长度准备足够的风筒,其中应有1节3m-6m的短节。排除这类巷道的积存瓦斯.一般是采用分段排放法:
(1)检查密闭墙外瓦斯是否超限,若超限就启动风机吹散稀释,如不超限,就在密闭墙上角开两个洞,随之开启风机吹风,起初风筒不要正对密闭,要视吹出瓦斯浓度的高低进行风向控制。
(2)密闭拆除后,工作人员进入巷道检查瓦斯.随后延长风筒和排放瓦斯。巷道中风筒出口附近瓦斯浓度降至界限之下,可将风筒口缩小加大风流射程,吹出前方的瓦斯;当瓦斯降下来后,接上一个短风筒,同样加大风流射程排除前方的瓦斯;取下短风筒接上长风筒(一般10m)继续排放前方的积聚瓦斯,直至掘进工作面。
(3)在排完巷道瓦斯后,应全面检查巷道各处的瓦斯浓度,如局部地点仍有瓦斯超限,仍可采用断开风筒接头的方法,排除该区段的瓦斯。
4.3 顶极冒落空洞积聚瓦斯的处理
在不稳定的煤岩中,无论是掘进巷道还是回采工作面,冒顶是经常出现的,从而在巷道顶部形成空洞(俗称冒高),有时可能达到很大的范围。由于冒顶处通风不良,往往积存着高浓度的瓦斯。处理该处积聚瓦斯的方法有下面两种:
(1)充填空洞法:
充填空洞法多半是先在冒高处的棚上铺上木板或荆笆,然后再用黄土将冒落空洞填满。这样可以消除积聚瓦斯的空间,免于瓦斯积存,通常是在冒顶高度不大的情况下应用较为适宜。
(2)风流吹散法:
风流吹散法处理积聚瓦斯是普遍采用的措施。当冒高小于2m体积不超限6m3巷道风速大于0 5m/条件下,可采用导风障法,风障的材料可用木板或帆布等。当冒高大于2m,冒落体积超过6m,巷道风速低于0.5m/s时,同时又具有局部通风机送风的地点,可采用分支风管法一般是将导风筒开个小口井接上小风筒或胶管,利用局部通风机的小部分通风量送至高顶处,以吹散积聚的瓦斯。若巷道中无局通风机及风筒,但有压风管,亦可从压风管上接出一个或多个分支管,伸达高顶处。送人压风吹散积聚的瓦斯。
(3)封闭抽放法:
如果冒高处瓦斯涌出量很大,巷道风量义不足,若采用风流吹散法则排出的瓦斯致使巷道风流瓦斯超限,此时方可采用此办法。
5 结语
定期检查瓦斯浓度和通风状况,这是及时发现瓦斯积聚的前提,据统计资料表示,造成瓦斯燃烧和爆炸事故的主要原因,大多数是由于瓦斯检查员不负责任,玩忽职守,没有严格执行《煤矿安全规程》造成的,如果能及时发现瓦斯积聚,并果断采取有效的解决方法,瓦斯事故是完全可以避免的。总之,一句话,杜绝煤矿瓦斯事故重在预防和管理。
参考文献
[1] 于不凡、王估安. 煤矿瓦斯灾害防治与利用技术手册[M]. 煤炭工业出版社,2000.12.
作者简介
朱洪田(1970-),安徽凤台人,2008年毕业于安徽能源技术学校通风与安全专业,现为中煤新集能源股份有限公司新集一矿通风区副区长。
[关键词]煤矿;局部瓦斯;积聚;管理
中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0302-01
煤矿井下开采过程中,从煤岩体内涌出大量的瓦斯,如果通风不好,极易造成局部瓦斯积存。 生产中易产生局部瓦斯积聚的地点有:回采工作面上隅角,顶板冒落的空洞内,低风速巷道的顶板附近,采掘机械切割部附近,停风的盲巷及采空区边界处等等。
防止瓦斯积聚的主要措施是加强矿井通风,瓦斯矿井必须做到:采用机械通风,风流要稳定连续,分区通风,且通风系统尽量简单,以便于调节风量,有稳定的风量和风速;减少漏风、避免循环风;掘进巷道的局部通风,风筒末端要靠近工作面,放炮时不能停止通风等。处理局部瓦斯积聚的方法,归纳起来有稀释排出、封闭隔绝和抽排瓦斯三种。
1 回采工作面上隅角瓦斯积聚
1.1 原因分析
因为采空区内常积存高浓度瓦斯,且沼气相对密度小,在上行通风的回采面能沿倾斜方向向上移动,部分沼气就从上隅角附近逸散出来,上隅角往往是采空区漏风的出口,漏风将高浓度沼气带出,再者,工作面出口风流往往呈直角或锐角转弯,易形成涡流,造成瓦斯积聚。
1.2 解决方法
1)在工作面上隅角处设置风障或隔墙,迫使一部分风流流经工作面隅角,将该处积存的瓦斯冲淡排出。
2)改变采空区的漏风方向,在条件许可的情况下,将上部已采空区的密闭打开,采空区内的瓦斯直接排入回风道。这种方法只适用于无自燃发火危险煤层。
3)采用下行通风,更有利于稀释瓦斯。
4)回采工作面上隅角超前回料,回料不得滞后采空区切顶线。
2 采煤机组附近瓦斯积聚
2.1 原因分析
由于机组工作面产量高,进度快,沼气涌出量大,因而易在截盘附近和机壳与煤壁之间发生瓦斯积聚。
2.2 解决方法
当开采瓦斯煤层时,采煤机附近经常出现高浓度瓦斯积聚,容易积聚瓦斯的地点是截割头附近和机体与煤壁之间。通常,在采煤机上安装瓦斯自动检测仪,一旦瓦斯超限就停止割煤。加大工作面风量,提高采煤附近的风速,以消除其局部瓦斯积聚,当工作面风速不能防止采煤机附近积聚瓦斯时,应用提高局部地点风速的办法,通常用小引射器加大采煤机附近的风速。
3 掘进工作面瓦斯积聚
3.1 原因分析
1)局部通风机循环风引起积聚,由于循环风量回风部分或全部再进入同一通风机,当他循环地进入掘进工作面时,不但不能稀释工作面的瓦斯浓度,反而会使瓦斯浓度逐渐增加,形成积聚。
2)局部通风机任意停开或无计划停风停电引起的瓦斯积聚。
3)局部通风机管理不善,如风筒破口多、接头漏风大、风筒脱节、巷道瓦斯涌出量大或异常、局部通风机供风量小、不能有效稀释瓦斯,引起积聚。
3.2 解决方法
1)对于局部通风机循环风引起的瓦斯积聚,应先使全风压供给该处的风量大于局部通风机的吸入风量,其次是局部通风机安装在进风流中,距回风口距离不小于10米。
2)对于局部通风机停开引起的瓦斯积聚,应做到无论工作或交接班时,都不准停风,在高瓦斯矿中,配备双风机,双电源,双开关,同时安设风电闭锁和瓦斯电闭锁装置。
3)对于局部通风管理不善引起的瓦斯积聚,应加强风筒管理,保证风筒吊挂平稳直。采用与巷道断面,长度相匹配的风机,保证风量与风速符合作业规程。
4 其他解决局部瓦斯积聚的方法
4.1 排除盲巷积聚瓦斯方法
(1)盲巷外风筒接头断开调节法
排瓦斯时在盲巷口外全风压供风的新鲜风流中,把风筒接头断开,利用改变风筒对合面的间隙大小,调节送人盲巷的风量,以达到有节制地排放巷道积聚瓦斯之目的。在缓缓地排放瓦斯过程中,随着两个风筒接头由错开而逐渐对合,直至全部接合,送入盲巷的风量亦由小到大,直到局部通风机排出的全部风量。最后经枪查确认安全if靠时即可恢复送电恢复送风。
(2)三通风筒调节法
该调风方法是在局部通风机出口与导风筒之间接一段三通风简短节(或称风量调节器),此短节用胶布风筒缝制而成。
掘进巷道正常通风时,三通风筒的泻风口用绳子捆死,此时局部通风机的全部风量能送至掘进巷道工作面。当排除巷道的积聚瓦斯时,提前打开三通的泻风口,同时用绳子捆住导风筒,然后启动局部通风机,这时局部通风机的绝大部分风量经三通风筒的泻风口排至巷道,少量风进入盲巷。最后经检查确认安全可靠时即可恢复送电恢复掘进。
4.2 密闭巷遒积聚瓦斯的排放方法
长期停掘的巷道,在巷口已构筑了密闭墙,局部通風设施也已拆除,其内积存瓦斯甚多。在排除瓦斯之前安装风机和风筒。根据巷道的长度准备足够的风筒,其中应有1节3m-6m的短节。排除这类巷道的积存瓦斯.一般是采用分段排放法:
(1)检查密闭墙外瓦斯是否超限,若超限就启动风机吹散稀释,如不超限,就在密闭墙上角开两个洞,随之开启风机吹风,起初风筒不要正对密闭,要视吹出瓦斯浓度的高低进行风向控制。
(2)密闭拆除后,工作人员进入巷道检查瓦斯.随后延长风筒和排放瓦斯。巷道中风筒出口附近瓦斯浓度降至界限之下,可将风筒口缩小加大风流射程,吹出前方的瓦斯;当瓦斯降下来后,接上一个短风筒,同样加大风流射程排除前方的瓦斯;取下短风筒接上长风筒(一般10m)继续排放前方的积聚瓦斯,直至掘进工作面。
(3)在排完巷道瓦斯后,应全面检查巷道各处的瓦斯浓度,如局部地点仍有瓦斯超限,仍可采用断开风筒接头的方法,排除该区段的瓦斯。
4.3 顶极冒落空洞积聚瓦斯的处理
在不稳定的煤岩中,无论是掘进巷道还是回采工作面,冒顶是经常出现的,从而在巷道顶部形成空洞(俗称冒高),有时可能达到很大的范围。由于冒顶处通风不良,往往积存着高浓度的瓦斯。处理该处积聚瓦斯的方法有下面两种:
(1)充填空洞法:
充填空洞法多半是先在冒高处的棚上铺上木板或荆笆,然后再用黄土将冒落空洞填满。这样可以消除积聚瓦斯的空间,免于瓦斯积存,通常是在冒顶高度不大的情况下应用较为适宜。
(2)风流吹散法:
风流吹散法处理积聚瓦斯是普遍采用的措施。当冒高小于2m体积不超限6m3巷道风速大于0 5m/条件下,可采用导风障法,风障的材料可用木板或帆布等。当冒高大于2m,冒落体积超过6m,巷道风速低于0.5m/s时,同时又具有局部通风机送风的地点,可采用分支风管法一般是将导风筒开个小口井接上小风筒或胶管,利用局部通风机的小部分通风量送至高顶处,以吹散积聚的瓦斯。若巷道中无局通风机及风筒,但有压风管,亦可从压风管上接出一个或多个分支管,伸达高顶处。送人压风吹散积聚的瓦斯。
(3)封闭抽放法:
如果冒高处瓦斯涌出量很大,巷道风量义不足,若采用风流吹散法则排出的瓦斯致使巷道风流瓦斯超限,此时方可采用此办法。
5 结语
定期检查瓦斯浓度和通风状况,这是及时发现瓦斯积聚的前提,据统计资料表示,造成瓦斯燃烧和爆炸事故的主要原因,大多数是由于瓦斯检查员不负责任,玩忽职守,没有严格执行《煤矿安全规程》造成的,如果能及时发现瓦斯积聚,并果断采取有效的解决方法,瓦斯事故是完全可以避免的。总之,一句话,杜绝煤矿瓦斯事故重在预防和管理。
参考文献
[1] 于不凡、王估安. 煤矿瓦斯灾害防治与利用技术手册[M]. 煤炭工业出版社,2000.12.
作者简介
朱洪田(1970-),安徽凤台人,2008年毕业于安徽能源技术学校通风与安全专业,现为中煤新集能源股份有限公司新集一矿通风区副区长。