U型通风系统采煤工作面瓦斯超限原因及防治方法分析2003.ppt

“U”型通风系统下回采工作面各地点的瓦斯管理规定及上隅角瓦斯治理办法1、“U”型通风系统下回采工作面各地点的瓦斯管理规定U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2.
T0：报警浓度≥0.8%CH4；断电浓度≥1.2%CH4；复电浓度＜0.8%CH4；断电范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。
T1：报警浓度≥0.8%CH4；断电浓度≥1.2%CH4；复电浓度＜0.8%CH4；断电范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。
T2：报警浓度≥0.8%CH4；断电浓度≥0.8%CH4；复电浓度＜0.8%CH4；断电范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4。
T4：报警浓度≥0.5%CH4；断电浓度≥0.5%CH4；复电浓度＜0.5%CH4；断电范围：被串采煤工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备。
1.2瓦斯检查管理规定回采工作面瓦斯的检查区域包括：
进风风流，
工作面风流，
回风风流，
上隅角，
下隅角，
每班检查不少于三次，每次检查结果都要详细及时的填写在瓦检牌上，并通知现场的工作人员。
可见，进入采空区的风流通过在采空区内的气流交换过程，逐渐返回工作面，最后汇集于采面上隅角，所以，工作面隅角为采空区瓦斯流入工作面的汇合处。2.2、采面隅角的风流状态是瓦斯超限的重要原因(见图2、图3)经过长期现场观察，根据分析得知，采面上隅角靠近煤壁和采空区侧，风流速度很低，且该处风流直角拐弯局部处于涡流状态(如图2所示)。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度瓦斯在隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成了上隅角的瓦斯超限。如图3所示，若工作面上隅角出现滞后回柱，除上隅角存在的涡流区外，在靠近切顶排处会出现微风区，采空区漏出的瓦斯在此处积聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。3、对五种防治隅角瓦斯超限方法的分析3.1、设置采面隅角挡风帘。3.2、增大回采工作面风量根据参考资料，某矿3203工作面开采时，3202面为相邻的上工作面，己开采完且封闭。当采面推到与3202面联络巷位置时，由于密闭墙体被压坏，导至3202面采空区内的高浓度瓦斯涌入3203面，使该面隅角瓦斯浓度达到1.1%。工作面正常配风量为1100m3/min,为稀释隅角的高浓度瓦斯，将工作面风量提高到1500m3/min。经测定，隅角的瓦斯浓度降到0.8%,仅下降了0.3%。
可见，靠增大采面风量的办法对于处理上隅角积聚的瓦斯作用也是有一定的局限。同时，风量过大又具有以下缺点：3.3、设置采空区风幛根据采面隅角瓦斯超限的原因可知，若能减少进入采空区的风量，则可减少采空区的瓦斯涌出量，使隅角避免出现瓦斯超限。如图5所示，在工作面采空区一侧，沿切顶排从工作面一出口到隅角设置风幛，这样就可最大限度地减少进入采空区的漏风量。尤其是在工作面出口处，由于风流进入工作面时在此处直射采空区，所以应保证此区段的风幛封堵严密。可见，这种处理方法可从根本上减少采空区的瓦斯涌出量，但是由于风幛位于采空区边缘，采空区落下的矸石极易将风幛破坏，造成风幛漏风增大;同时由于风幛随着工作面向前推进而逐渐前行，所以增大了工人的操作难度和工作量，而在综采工作面使用这种方法更是无法操作。（因为无法在支架后面设风障。）
因此这种方法受多种条件的制约，使用效果不太理想，综合机械化采煤工作面则无法使用。
3.4、安设专用抽出式风机如图6所示，当采煤工作面上隅角出现瓦斯超限时，安设一专用抽出式风机，风筒入口位于采面隅角。于是，在风筒入风口处形成一较大负压区，工作面的主风流由于压差的作用会增大流经上隅角的风量，以满足风机吸风量的要求。这样，上隅角的高浓度瓦斯经流过此处的工作面风流的稀释后进入风筒内部，经风机排入回风巷。这种处理方式具有以下优点：
(1)采面隅角的高浓度瓦斯可尽快地进入风筒内部，经抽出式风机排入回风巷;
(2)可增大隅角的风量，及时冲淡此处的高浓度瓦斯;
(3)在风机正常运转的情况下，此种方式抽排上隅角瓦斯效果还比较明显。但此种方法也存在以下缺点：
局部通风机安设在乏风中，且从上隅角抽出的高浓度瓦斯从局部通风机中流过，一旦风机失爆，易引起瓦斯煤尘爆炸事故，后果不堪设想。
因此此种方法在焦煤集团不允许使用。
3.5、安设移动瓦斯抽放泵站在工作面回风巷中布置一移动抽放瓦斯管路，如图7所示。抽放管路管口始终保持伸入采空区10-30m处，用于抽放切顶线后方采空区的瓦斯，以减少采空区瓦斯大量涌入到上隅角，同时在管路上设一三通，留一管口接到上隅角内，对上隅角进行抽放，移动泵站抽放出口接至采区回风巷，以确保管内瓦斯在与全风压风流汇合前降到1%以下，移动泵抽放后，上隅角