_U_型通风采煤工作面上隅角瓦斯治理技术_魏国山.pdf

34(第42卷第11期)技术创新

U型通风采煤工作面上隅角瓦斯治理技术

魏国山,曹士滢,朱亚彪
(铁法能源公司通风处,辽宁调兵山112700)

摘要:详细分析了U型通风采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限的原因及其规律,并有针对性提
出了防治工作面上隅角瓦斯积聚超限的具体措施,对防治工作面上隅角瓦斯积聚超限工作有一
定参考价值。
关键词:U型通风;上隅角;瓦斯治理
中图分类号:TD712文献标志码:B文章编号:1003-496X(2011)11-0034-03

铁煤集团共有8个生产矿井,其中有2个煤与分,进入采空区的风流通过在采空区内的气流交换
瓦斯突出矿井,4个高瓦斯矿井,2个低瓦斯矿井,采过程,逐渐返回工作面,最后汇集于采煤工作面上隅
煤工作面大都采用U型通风,高瓦斯矿井U型角,所以工作面上隅角为采空区瓦斯流入工作面的
通风工作面的上隅角瓦斯一直是煤矿瓦斯管理的难汇合处。这样必然造成工作面上隅角瓦斯积聚。另
题。近些年,随着煤炭科技的发展,采煤工作面实现外,采空区内由于含有瓦斯,造成密度相比空气密度
了高产高效综合机械化生产,工作面单产不断提高,要小,当存在高差时能产生一种向上的力,必然使采
瓦斯涌出量不断增加,使原来工作面瓦斯不大的矿空区中高瓦斯向采煤工作面上隅角运移,增加了上
井和低瓦斯矿井,也出现了上隅角瓦斯积聚超限。隅角瓦斯涌出量。
几年来,通过现场观察、研究分析U型通风工作面2.2采煤工作面上隅角的风流状态是瓦斯超限的
风流流动及瓦斯流动规律,针对不同条件,采取了以重要原因
多种形式的抽采上隅角瓦斯为主的瓦斯治理手段,通过理论分析和现场观察,采煤工作面的风流
取得了较好的效果。运动状态也是瓦斯积聚的一个重要原因。采煤工作
面上隅角靠近煤壁和采空区附近风流速度很低处
1U型通风采煤工作面瓦斯来源及其浓度分布,,
于涡流形式。由于采空区内有瓦斯源在瓦斯压
规律,
力作用下,瓦斯运移到上隅角后,但由于风速低,
采煤工作面瓦斯来源有2个方面,一是来自采含瓦斯风流只能在涡流区处于旋转状态,无法将采
煤工作面煤壁及采落的煤块,即开采煤层的瓦斯;二空区涌出的瓦斯带入主风流,从而使高浓度瓦斯在
是来自采空区。其中采空区瓦斯也来自2个方面,上隅角附近循环运动而聚集在涡流区内,形成了上
一是来自采空区残留煤体,二是来自受采动影响的隅角的瓦斯积聚、超限。若工作面上隅角出现滞后
邻近煤层和围岩。采煤工作面瓦斯分布规律是:从支架,除上隅角存在的涡流区外,在靠近切顶线处也
进风到回风风流瓦斯浓度逐渐增加,在进风侧到工会出现微风区,采空区漏出的瓦斯在此处积聚,更容
作面中部增加梯度较小,在工作面中部到回风侧增易形成上隅角的瓦斯积聚、超限。
加梯度较大。工作面上隅角瓦斯浓度高于工作面其
上隅角瓦斯处理方法
他地点。3
3.1对工作面上下隅角空间进行封堵
2U型通风系统采煤工作面瓦斯超限的原因
根据采煤工作面上隅角瓦斯超限的原因可知,
2.1采煤工作面上隅角是采空区风流的汇合处若能减少进入采空区的风量,则可减少采空区的瓦
在U型通风系统的工作面中,在进、回风巷风斯涌出量,使上隅角避免出现瓦斯超限。采空区由
流压差作用下,进入工作面的风流分为2部分,一部于受切眼、运回顺煤柱支撑作用,在切眼、运回顺附
分直接从工作面流过,另一部分流入采空区,在采空近冒落不严,形成一个漏风通道,此漏风通道深度及
区内部沿一定的流线方向流动,在工作面的后半部宽度受采高、顶板岩性等地质条件影响,封堵此漏风
技术创新(2011-11)35

通道,减少漏风量,不但能够对于处理上隅角瓦斯有总排的瓦斯排放风流,同时在距风筒入风口20~50
利,还能够防止上隅角高浓度瓦斯与外界连通,造成m处设风量调节装置,在风量调节装置下风侧5m
更大的瓦斯事故。利用不燃性材料(如珍珠岩)装处安设瓦斯传感器(报警浓度2.5%),骨架风筒内
入编织袋,对上、下隅角空间进行动态封堵,即分别瓦斯浓度达到报警值后,通过调整风量调节装置,调
在工作面上、下隅角推过端头支架后,利用珍珠岩编整风量,确保骨架风筒内瓦斯浓度<2.5%。铁煤集
织袋对上、下隅角空间进行封堵,在下1个循环拉支团大隆矿在东三403采煤工作面接设了骨架风筒对
架前分别拆除封堵墙,也可以用编织袋装碎货作为上隅角瓦斯进行排放,该工作面回风上隅角至东三
封堵墙,工作面推过去后即留在采空区,这样就可最7层专用回风道接设直径800mm骨架风筒900m,
大限度地减少进入采空区的漏风量。经测量骨架风筒排风量在80~100m3/min,排放浓
3.2设置挡风帘度2.0%,可排放瓦斯纯量约1.6m3/min,通过骨架
设