论文部分内容阅读
摘要:综采工作面上隅角是瓦斯治理的重点, 瓦斯是制约和影响综采工作面安全回采的主要因素,通过对综采工作面瓦斯来源的分析,提出了针对性的治理,有效地解决了回采工作面上隅角的瓦斯浓度,确保了工作面的安全回采。
关键词:瓦斯治理;上隅角填充;采空区抽放
中图分类号:TD712
我国大多数工作面采用后退式回采,“U”型通风,在其回风隅角处容易积聚瓦斯,造成瓦斯浓度超限,常常影响生产。瓦斯涌出除决定于煤的瓦斯含量外,还受到采场风量分配和工作面生产技术参数的影响。根据观测研究表明,采场空间的风速和风流瓦斯浓度分布存在着明显的不均衡性,工作面上隅角为高瓦斯和瓦斯积聚超限区域。综采工作面顺风流瓦斯浓度沿采场倾向均匀递增,进风侧瓦斯浓度一般为0.O1% ~0.03% ,回风侧增加至0.23%~1.0%。
一、 工作面概况
石台煤矿II3118工作面位于II1采区下部,左为II3117工作面未开采,右为Fi2断层,上为II3116工作面已回采,下为未开采区。II3118工作面平均走向长850m,倾斜长 143 m,该工作面煤层赋存稳定,局部受岩浆岩侵蚀变为天然胶和火成岩混合体,煤厚1.8~5.4 m,平均厚4.3 m,煤层倾角12°~16 °,平均14°。工作面回采上限标高为- 414 m,回采下限标高为- 468 m,采用走向长壁后退式采煤法,综采放顶煤采煤工艺。瓦斯相对涌出量:5-10 m3/t.d,风量为1000 m /min。
二、 上隅角瓦斯来源分析
1、“U”型通风方式采煤工作面瓦斯分布规律
采煤工作面瓦斯浓度从进风巷至回风巷逐渐增大。进风侧到采煤面中部范围内瓦斯浓度变化不大,采煤面中部到回风侧瓦斯浓度增加较快,尤其是靠近回风侧30 m范围内瓦斯浓度较高,其原因是风流从进风侧经过采场时,有一部分风流至采煤面中部漏人采空区,漏入采空区的风流从工作面的后半段又逐渐回到工作面,同时将采空区内的较高浓度瓦斯带进工作面,使工作面瓦斯浓度逐渐增高,风流到上隅角形成涡流,难以把瓦斯带走。而上隅角处从采空区返回的风量最大,带出的瓦斯量也大,致使上隅角附近瓦斯浓度增高。
2、根据II3118工作面回采期间收集的瓦斯资料统计,II3118工作面瓦斯的主要来源为:工作面煤壁释放的瓦斯、顶煤破碎及采空区遗留下来的煤炭涌出的瓦斯,工作面正常回采期间,上隅角处瓦斯浓度大,严重制约着矿井安全生产与矿井产量。
三、 上隅角瓦斯治理方案
通过对II3118工作面瓦斯来源的分析,根据实际情况和以往治理瓦斯的经验,采取了以下治理措施:
1、加强通风管理。瓦斯大时, 增大工作面风量, II3118工作面风量曾加大到1500 m3/min , 通过增加风量稀释瓦斯, 降低瓦斯浓度。同时保证两巷的通风断面。
2、在工作面上下出口做超前, 以扩大上下出口通风断面。 使工作面通风畅通,从而降低了工作面的通风阻力,加大了流经上隅角的风量及风速,增加了风排上隅角瓦斯浓度的能力,提高了工作面风压,抑制了采空区瓦斯向外涌出。
3、在工作面上隅角设置风障。在靠近回风巷上隅角处挂一风障,引导工作面部分风流流经上隅角,以达到稀释上隅角高浓度瓦斯。
4、对II3118工作面上、下巷及时退锚和充填。退锚加快采空区顶板的冒落,同时用编织袋装上煤进行填充,填充厚度应不小于1 m或双排码放,填充后减少流向采空区的风量,同时阻止采空区瓦斯从上隅角大量涌出。
5、在上隅角埋管抽放瓦斯。采取在上隅角埋设一趟的抽采管路,管路沿底板铺设,每隔15m抽采管路安设一个三通。通过管路对充填袋内积聚瓦斯进行抽采,有效降低上隅角充填袋内的瓦斯浓度,从而减少了采空区向上隅角瓦斯的涌出。
6、采空区高位钻孔抽放技术。在II3118风巷内向顶板岩石施工一“T”型钻场,钻场布置在煤层顶板内。第一个钻场距开切眼距离为100 m,以后每隔80 m施工一个钻场。在顶板钻场内向工作面方向施工顶板钻孔,每钻场设计施工8个钻孔,钻孔深度约为60~110 m,钻孔孔径为108 mm,钻孔终孔位于工作面顶板裂隙带内,通过裂隙带对采空区及顶煤中的瓦斯进行抽采,减少了流向上隅角的瓦斯量。钻孔位置见图所示。
7、其它措施
1) 限制采煤机割煤速度, 割煤速度控制在1.0~1.5m/min 为宜。
2) 打瓦斯浅孔释放,释放钻孔超前工作面5 m。
3) 加强安全学习, 学习瓦斯管理知识, 提高全体干部职工瓦斯為天的安全意识。
4) 加强瓦斯监测监控, 当采面瓦斯浓度达到0.8%时, 立即停止割煤。
四、治理结果
通过以上方法对II3118工作面上隅角瓦斯进行治理,上隅角瓦斯浓度降到1﹪以下,为正常安全的生产提供了有力的保障。所以只要仔细分析瓦斯来源,采取相应措施并实施到位,完全可以对其进行有效控制,保障生产安全顺利地进行。
参考文献:
[1] 中国矿业学院瓦斯组. 煤与瓦斯突出的防治[M ]. 北京:煤炭工业出版社, 2005.
[2] 于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].京:煤炭工业出版社,2003.
[3]刘伟洲.煤矿通风综合技术手册[M].长春:吉林电子出版社,2003.
关键词:瓦斯治理;上隅角填充;采空区抽放
中图分类号:TD712
我国大多数工作面采用后退式回采,“U”型通风,在其回风隅角处容易积聚瓦斯,造成瓦斯浓度超限,常常影响生产。瓦斯涌出除决定于煤的瓦斯含量外,还受到采场风量分配和工作面生产技术参数的影响。根据观测研究表明,采场空间的风速和风流瓦斯浓度分布存在着明显的不均衡性,工作面上隅角为高瓦斯和瓦斯积聚超限区域。综采工作面顺风流瓦斯浓度沿采场倾向均匀递增,进风侧瓦斯浓度一般为0.O1% ~0.03% ,回风侧增加至0.23%~1.0%。
一、 工作面概况
石台煤矿II3118工作面位于II1采区下部,左为II3117工作面未开采,右为Fi2断层,上为II3116工作面已回采,下为未开采区。II3118工作面平均走向长850m,倾斜长 143 m,该工作面煤层赋存稳定,局部受岩浆岩侵蚀变为天然胶和火成岩混合体,煤厚1.8~5.4 m,平均厚4.3 m,煤层倾角12°~16 °,平均14°。工作面回采上限标高为- 414 m,回采下限标高为- 468 m,采用走向长壁后退式采煤法,综采放顶煤采煤工艺。瓦斯相对涌出量:5-10 m3/t.d,风量为1000 m /min。
二、 上隅角瓦斯来源分析
1、“U”型通风方式采煤工作面瓦斯分布规律
采煤工作面瓦斯浓度从进风巷至回风巷逐渐增大。进风侧到采煤面中部范围内瓦斯浓度变化不大,采煤面中部到回风侧瓦斯浓度增加较快,尤其是靠近回风侧30 m范围内瓦斯浓度较高,其原因是风流从进风侧经过采场时,有一部分风流至采煤面中部漏人采空区,漏入采空区的风流从工作面的后半段又逐渐回到工作面,同时将采空区内的较高浓度瓦斯带进工作面,使工作面瓦斯浓度逐渐增高,风流到上隅角形成涡流,难以把瓦斯带走。而上隅角处从采空区返回的风量最大,带出的瓦斯量也大,致使上隅角附近瓦斯浓度增高。
2、根据II3118工作面回采期间收集的瓦斯资料统计,II3118工作面瓦斯的主要来源为:工作面煤壁释放的瓦斯、顶煤破碎及采空区遗留下来的煤炭涌出的瓦斯,工作面正常回采期间,上隅角处瓦斯浓度大,严重制约着矿井安全生产与矿井产量。
三、 上隅角瓦斯治理方案
通过对II3118工作面瓦斯来源的分析,根据实际情况和以往治理瓦斯的经验,采取了以下治理措施:
1、加强通风管理。瓦斯大时, 增大工作面风量, II3118工作面风量曾加大到1500 m3/min , 通过增加风量稀释瓦斯, 降低瓦斯浓度。同时保证两巷的通风断面。
2、在工作面上下出口做超前, 以扩大上下出口通风断面。 使工作面通风畅通,从而降低了工作面的通风阻力,加大了流经上隅角的风量及风速,增加了风排上隅角瓦斯浓度的能力,提高了工作面风压,抑制了采空区瓦斯向外涌出。
3、在工作面上隅角设置风障。在靠近回风巷上隅角处挂一风障,引导工作面部分风流流经上隅角,以达到稀释上隅角高浓度瓦斯。
4、对II3118工作面上、下巷及时退锚和充填。退锚加快采空区顶板的冒落,同时用编织袋装上煤进行填充,填充厚度应不小于1 m或双排码放,填充后减少流向采空区的风量,同时阻止采空区瓦斯从上隅角大量涌出。
5、在上隅角埋管抽放瓦斯。采取在上隅角埋设一趟的抽采管路,管路沿底板铺设,每隔15m抽采管路安设一个三通。通过管路对充填袋内积聚瓦斯进行抽采,有效降低上隅角充填袋内的瓦斯浓度,从而减少了采空区向上隅角瓦斯的涌出。
6、采空区高位钻孔抽放技术。在II3118风巷内向顶板岩石施工一“T”型钻场,钻场布置在煤层顶板内。第一个钻场距开切眼距离为100 m,以后每隔80 m施工一个钻场。在顶板钻场内向工作面方向施工顶板钻孔,每钻场设计施工8个钻孔,钻孔深度约为60~110 m,钻孔孔径为108 mm,钻孔终孔位于工作面顶板裂隙带内,通过裂隙带对采空区及顶煤中的瓦斯进行抽采,减少了流向上隅角的瓦斯量。钻孔位置见图所示。
7、其它措施
1) 限制采煤机割煤速度, 割煤速度控制在1.0~1.5m/min 为宜。
2) 打瓦斯浅孔释放,释放钻孔超前工作面5 m。
3) 加强安全学习, 学习瓦斯管理知识, 提高全体干部职工瓦斯為天的安全意识。
4) 加强瓦斯监测监控, 当采面瓦斯浓度达到0.8%时, 立即停止割煤。
四、治理结果
通过以上方法对II3118工作面上隅角瓦斯进行治理,上隅角瓦斯浓度降到1﹪以下,为正常安全的生产提供了有力的保障。所以只要仔细分析瓦斯来源,采取相应措施并实施到位,完全可以对其进行有效控制,保障生产安全顺利地进行。
参考文献:
[1] 中国矿业学院瓦斯组. 煤与瓦斯突出的防治[M ]. 北京:煤炭工业出版社, 2005.
[2] 于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].京:煤炭工业出版社,2003.
[3]刘伟洲.煤矿通风综合技术手册[M].长春:吉林电子出版社,2003.