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[摘 要]临涣煤矿Ⅰ7采区、Ⅰ9采区为报废采区,采区上部为东风井,采区内部仅保留主要巷道,用于向矿井两翼供风。由于巷道服务年限长,部分封闭墙墙面及围岩出现裂隙,致使封闭墙漏风。2018年4月发现Ⅰ7大巷内顶部瓦斯明显增大,达到0.22%,减少采空区瓦斯向采掘空间涌出成为矿井亟待解决的问题。
[Abstract]I 7、I 9 mining area of Linhuan Coal Mine , is the abandoned mining area。Dongfeng ventilating shaft is located in the upper part of the mining area。The main tunnel is reserved inside the mining area and is used to supply air to the two flanks of the mine. As the long service life of the tunnel , the wall surface and the surrounding rock of the part of the closed wall have cracks , which leads to the air leakage of the closed wall . In April 2018, it was found that the gas concentration at the top of roadway Ⅰ 7 increased obviously, reaching 0.22%. It is urgent to solve the problem of gas gushing from goaf to mining space.
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0047-02
前言
矿井通风系统是矿井安全生产最基本、最关键的保障系统,对通风系统进行优化调整可以有效防治瓦斯、预防煤炭自燃、除尘、降温等,是煤矿生产的前提和保证。
1 概况
临涣煤矿通风方式为混合式,通风方法为抽出式。矿井有4个进风井,即副井、主井、东部进风井和东进风井;有2个回风井,即西风井和东部回风井。
西风井系统担负Ⅱ2采区(生产)、六采区(生产)、Ⅱ3采区(生产)的通风任务;装备K4-73-02NO 28.5F离心式通风机2台,配备电机功率1250KW;目前回风量13671m3/min,负压2530Pa,等积孔5.39m2。东部回风井系统担负Ⅰ11采区(生产)、Ⅰ13采区(生产)的通风任务;装备GAF33.5-17-1轴流式风机2台;配备电机功率1600kW;目前回风量9187m3/min,负压1640Pa,等积孔4.5m2。
Ⅰ7、Ⅰ9采区位于矿井两翼中部,采区上部联通东进风井,采区内保留的主要大巷担负着向矿井两翼供风的任务。
随着煤炭市场回暖,矿井采掘进头面增多,2018年4月矿井共布置17个掘进工作面(包括回棚、停头工作面)、3个回采工作面和1个收作工作面,较2016年12月份增加了6个掘进工作面、1个回采工作面和1个收作工作面。矿井尤其是西翼采区供风量更加紧张,造成矿井通风负压相对较高,进风侧气压也相对下降,位于矿井进风侧的封闭墙出现瓦斯涌出现象。Ⅰ7采区下部封闭巷道,尤其是Ⅰ7轨道、Ⅰ7人行、Ⅰ7運输,漏风严重,墙前瓦斯较以往明显增加。为了解决漏风问题考虑以下方案。
2 封闭墙控制漏风方案
方案一:由于西翼采区采掘头面多,对西翼采区采取堵漏措施,同时尽量减少西翼采区用风量,提高采区进风侧气压值可以减少封闭墙内外的压力差,达到减少漏风的目的。
方案二:对Ⅰ7、Ⅰ9采区上部封闭墙漏风点进行堵漏,增大采区上部封闭墙内外的压力差,从而降低采空区内气压,达到减少采区下部封闭墙漏风的目的。
方案三:对漏风的封闭墙进行喷浆堵漏,对围岩进行注浆加固,减少漏风通道。
方案四:将Ⅰ9回风上山改为进风,起到增大Ⅰ11轨道大巷、Ⅰ9运输大巷气压,减少东翼通风系统改造、Ⅰ9进风材斜气压,从而采区上下部气压差达到减少漏风的目的,Ⅰ9回风上山改为进风后,增加了Ⅰ11轨道大巷、Ⅰ9运输大巷的风量,对稀释采空区涌出的瓦斯起到一定作用。
3 方案选择
方案一:由于矿井通风设施多,维护困难,整治好一道设施后由于巷道变形等原因,有会出现新的漏风点,因此,操作困难,施工难度大,即便是采取堵漏措施后,节约的风量有限,对于起到的作用也不明显。
方案二:Ⅰ7、Ⅰ9采区为报废采区,物料运输困难,对采区上部封闭墙进行堵漏困难,施工难度大。
方案三:由于巷道服务年限长,采取下部堵漏措施后,由于矿压,会导致封闭墙继续开裂,围岩裂隙继续发育,需要不间断地采取堵漏措施。
方案四施工简单,既能起到增大矿井进风量,又能减少封闭墙内外压差的作用,其实施步骤为:
(1)在Ⅰ11回风大巷内设置一道调量墙
(2)拆除Ⅰ9回风上山上部挡风墙
(3)打开Ⅰ9回风上山下部风门。
4 实施效果
系统调整后,Ⅰ9采区总进风增加约1477m3/min;Ⅰ9运输大巷两侧封闭墙其墙内外压力差有所减少,反映出封闭墙漏风量减少;Ⅰ9运输大巷瓦斯明显下降,系统调整当天,在Ⅰ9运输大巷顶部测得瓦斯由调整前的0.22%下降至调整后的0.15%,系统调整后第二天,测得Ⅰ9运输大巷顶部瓦斯浓度下降至0.07%,瓦斯治理效果明显。
5 主要结论
利用均压技术降低了采空区上部和下部之间的压力差,对采空区减少漏风作用明显也能起到防火作用;巷道风量增加有利于稀释顶板瓦斯;Ⅰ9运输大巷气压和风量增加后,减少了皮带大巷串入运输大巷的风量,也有利于粉尘防治;另外,矿井总进风量增加了1477 m3/min,在一定程度上也缓解了西翼采区风量紧张的局面。
6 存在问题及建议
(1)对Ⅰ9采区上部封闭墙和下部封闭墙进行巡查维护,对具备喷浆条件的封闭墙进行喷浆,减少漏风。
(2)对其它采区通风系统进行调整,提高风量利用率,减少采区漏风,减少通风阻力,有利于矿井灾害防治。
(3)由于矿井东翼采区风量富裕,合理调控东部井风机叶片角度,在确保满足生产的情况下,尽量减少风机功率,防止风机风压大造成Ⅰ9采区下部气压下降,导致漏风增大。
(4)Ⅰ9运输大巷两侧的封闭墙内外压差在一定程度上能反映出采区的通风阻力,若出现封闭墙内外压差明显增大的情况,则要对采区主要通风巷道进行巡查,防止顶板冒落等影响通风的情况出现。
作者简介
裕龙龙,(1989),安徽淮北人,男,助理工程师,2013年毕业于安徽理工大学安全工程专业,现在淮北矿业集团临涣煤矿从事煤矿通风技术管理工作。
[Abstract]I 7、I 9 mining area of Linhuan Coal Mine , is the abandoned mining area。Dongfeng ventilating shaft is located in the upper part of the mining area。The main tunnel is reserved inside the mining area and is used to supply air to the two flanks of the mine. As the long service life of the tunnel , the wall surface and the surrounding rock of the part of the closed wall have cracks , which leads to the air leakage of the closed wall . In April 2018, it was found that the gas concentration at the top of roadway Ⅰ 7 increased obviously, reaching 0.22%. It is urgent to solve the problem of gas gushing from goaf to mining space.
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0047-02
前言
矿井通风系统是矿井安全生产最基本、最关键的保障系统,对通风系统进行优化调整可以有效防治瓦斯、预防煤炭自燃、除尘、降温等,是煤矿生产的前提和保证。
1 概况
临涣煤矿通风方式为混合式,通风方法为抽出式。矿井有4个进风井,即副井、主井、东部进风井和东进风井;有2个回风井,即西风井和东部回风井。
西风井系统担负Ⅱ2采区(生产)、六采区(生产)、Ⅱ3采区(生产)的通风任务;装备K4-73-02NO 28.5F离心式通风机2台,配备电机功率1250KW;目前回风量13671m3/min,负压2530Pa,等积孔5.39m2。东部回风井系统担负Ⅰ11采区(生产)、Ⅰ13采区(生产)的通风任务;装备GAF33.5-17-1轴流式风机2台;配备电机功率1600kW;目前回风量9187m3/min,负压1640Pa,等积孔4.5m2。
Ⅰ7、Ⅰ9采区位于矿井两翼中部,采区上部联通东进风井,采区内保留的主要大巷担负着向矿井两翼供风的任务。
随着煤炭市场回暖,矿井采掘进头面增多,2018年4月矿井共布置17个掘进工作面(包括回棚、停头工作面)、3个回采工作面和1个收作工作面,较2016年12月份增加了6个掘进工作面、1个回采工作面和1个收作工作面。矿井尤其是西翼采区供风量更加紧张,造成矿井通风负压相对较高,进风侧气压也相对下降,位于矿井进风侧的封闭墙出现瓦斯涌出现象。Ⅰ7采区下部封闭巷道,尤其是Ⅰ7轨道、Ⅰ7人行、Ⅰ7運输,漏风严重,墙前瓦斯较以往明显增加。为了解决漏风问题考虑以下方案。
2 封闭墙控制漏风方案
方案一:由于西翼采区采掘头面多,对西翼采区采取堵漏措施,同时尽量减少西翼采区用风量,提高采区进风侧气压值可以减少封闭墙内外的压力差,达到减少漏风的目的。
方案二:对Ⅰ7、Ⅰ9采区上部封闭墙漏风点进行堵漏,增大采区上部封闭墙内外的压力差,从而降低采空区内气压,达到减少采区下部封闭墙漏风的目的。
方案三:对漏风的封闭墙进行喷浆堵漏,对围岩进行注浆加固,减少漏风通道。
方案四:将Ⅰ9回风上山改为进风,起到增大Ⅰ11轨道大巷、Ⅰ9运输大巷气压,减少东翼通风系统改造、Ⅰ9进风材斜气压,从而采区上下部气压差达到减少漏风的目的,Ⅰ9回风上山改为进风后,增加了Ⅰ11轨道大巷、Ⅰ9运输大巷的风量,对稀释采空区涌出的瓦斯起到一定作用。
3 方案选择
方案一:由于矿井通风设施多,维护困难,整治好一道设施后由于巷道变形等原因,有会出现新的漏风点,因此,操作困难,施工难度大,即便是采取堵漏措施后,节约的风量有限,对于起到的作用也不明显。
方案二:Ⅰ7、Ⅰ9采区为报废采区,物料运输困难,对采区上部封闭墙进行堵漏困难,施工难度大。
方案三:由于巷道服务年限长,采取下部堵漏措施后,由于矿压,会导致封闭墙继续开裂,围岩裂隙继续发育,需要不间断地采取堵漏措施。
方案四施工简单,既能起到增大矿井进风量,又能减少封闭墙内外压差的作用,其实施步骤为:
(1)在Ⅰ11回风大巷内设置一道调量墙
(2)拆除Ⅰ9回风上山上部挡风墙
(3)打开Ⅰ9回风上山下部风门。
4 实施效果
系统调整后,Ⅰ9采区总进风增加约1477m3/min;Ⅰ9运输大巷两侧封闭墙其墙内外压力差有所减少,反映出封闭墙漏风量减少;Ⅰ9运输大巷瓦斯明显下降,系统调整当天,在Ⅰ9运输大巷顶部测得瓦斯由调整前的0.22%下降至调整后的0.15%,系统调整后第二天,测得Ⅰ9运输大巷顶部瓦斯浓度下降至0.07%,瓦斯治理效果明显。
5 主要结论
利用均压技术降低了采空区上部和下部之间的压力差,对采空区减少漏风作用明显也能起到防火作用;巷道风量增加有利于稀释顶板瓦斯;Ⅰ9运输大巷气压和风量增加后,减少了皮带大巷串入运输大巷的风量,也有利于粉尘防治;另外,矿井总进风量增加了1477 m3/min,在一定程度上也缓解了西翼采区风量紧张的局面。
6 存在问题及建议
(1)对Ⅰ9采区上部封闭墙和下部封闭墙进行巡查维护,对具备喷浆条件的封闭墙进行喷浆,减少漏风。
(2)对其它采区通风系统进行调整,提高风量利用率,减少采区漏风,减少通风阻力,有利于矿井灾害防治。
(3)由于矿井东翼采区风量富裕,合理调控东部井风机叶片角度,在确保满足生产的情况下,尽量减少风机功率,防止风机风压大造成Ⅰ9采区下部气压下降,导致漏风增大。
(4)Ⅰ9运输大巷两侧的封闭墙内外压差在一定程度上能反映出采区的通风阻力,若出现封闭墙内外压差明显增大的情况,则要对采区主要通风巷道进行巡查,防止顶板冒落等影响通风的情况出现。
作者简介
裕龙龙,(1989),安徽淮北人,男,助理工程师,2013年毕业于安徽理工大学安全工程专业,现在淮北矿业集团临涣煤矿从事煤矿通风技术管理工作。