汪東生(魯能菏澤煤電公司,山東鄆城274000)

摘　要:坤升公司的10304回采工作面、10306回采工作面、10308回采工作面在生產(chǎn)過程中,高濃度瓦斯經(jīng)常涌出到采面回風(fēng)隅角,造成回風(fēng)流瓦斯?jié)舛燃眲∩仙?嚴(yán)重影響了回采工作面正常生產(chǎn)。利用瓦斯抽排風(fēng)機(jī)治理本煤層采空區(qū)瓦斯涌出,取得了明顯的治理效果,保證了回

采工作面正?；夭?。

關(guān)鍵詞:采空區(qū)瓦斯涌出;抽排風(fēng)機(jī);治理效果

中圖分類號(hào):TD712　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B　　　文章編號(hào):1003-496X(2006)01-0013-03

　　坤升公司的10304、10306、10308回采工作面等

均為“對(duì)拉式”工作面,工作面傾斜長160~180 m,采高0.9~1.3 m,煤層傾角9°,走向長壁后退式炮

采,單體液壓柱支護(hù);通風(fēng)方式為上順槽進(jìn)風(fēng),中間運(yùn)煤巷輔助進(jìn)風(fēng),下順槽回風(fēng),工作面回風(fēng)量為650~750 m3/min。在生產(chǎn)過程中,采空區(qū)高濃度瓦斯經(jīng)常涌出到工作面回風(fēng)隅角,造成回風(fēng)流瓦斯?jié)舛燃眲∩仙?達(dá)1.15%以上,絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)7.48m3/min以上,嚴(yán)重影響了采面正常生產(chǎn)。

1　瓦斯來源分析

在開采初期,工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛葹?.25%0.40%,回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛葹?.65%~0.80%,下順槽回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葹?.40%~0.55%,絕對(duì)瓦斯涌出量為2.60~4.02 m3/min。開采初期,回采工作面瓦斯?jié)舛纫姳?。

　頂板初期來壓后,高濃度瓦斯大量由本煤層采空區(qū)涌向工作面回風(fēng)隅角,瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)3.50%~4.50%,下順槽回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.15%~1.30%,絕對(duì)瓦斯涌出量為7.48~9.49 m3/min,工作面上風(fēng)流瓦斯?jié)舛葲]有大的變化。頂板初期來壓后,回采工作面瓦斯?jié)舛纫姳?。

經(jīng)分析可知,工作面回風(fēng)隅角、下順槽回風(fēng)流瓦斯?jié)舛仍龈叩脑?在于采空區(qū)高濃度瓦斯大量涌出的結(jié)果。

2　瓦斯治理方案的確定

2.1　調(diào)整風(fēng)量

通常情況下,回采工作面的風(fēng)量增加時(shí),起初由于負(fù)壓的增大,采空區(qū)漏風(fēng)量也隨之增大,高濃度瓦斯從采空區(qū)大量涌向工作面回風(fēng)隅角,回風(fēng)流瓦斯?jié)舛燃眲∩仙?然后,濃度開始下降,經(jīng)過一段時(shí)間,回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冉档皆狄韵?回采工作面的風(fēng)量減小時(shí),情況相反。工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛入S時(shí)間的變化見圖1。

圖1　工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛入S時(shí)間的變化

2.2　優(yōu)化通風(fēng)方式

在工作面供風(fēng)量和回采條件基本相同的情況下,回采工作面采用上順槽進(jìn)風(fēng),中間巷輔助進(jìn)風(fēng),下順槽回風(fēng),比采用上、下順槽進(jìn)風(fēng),中間巷回風(fēng),采空區(qū)瓦斯涌出量略有減少。但考慮中間巷為運(yùn)煤巷,運(yùn)輸設(shè)備多,回采工作面通風(fēng)方式宜采用上順槽進(jìn)風(fēng),中間巷輔助進(jìn)風(fēng),下順槽回風(fēng)。通風(fēng)方式與工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系見表3。

2.3　采用瓦斯抽排技術(shù)

10304、10306、10308回采工作面等高瓦斯回采工作面,在治理初期,采取了改變通風(fēng)方式、
面風(fēng)量等措施,但仍不能解決工作面回風(fēng)隅角瓦斯積聚問題。均壓調(diào)節(jié)技術(shù)治理鄰近層采空區(qū)瓦斯涌出比較有效,治理本煤層采空區(qū)瓦斯涌出效果不明顯,為了從根本上解決瓦斯對(duì)回采工作面的威脅,采用了瓦斯抽排技術(shù)治理采空區(qū)瓦斯涌出。

(1)瓦斯抽排技術(shù)。依據(jù)礦現(xiàn)有的技術(shù)條件,對(duì)采空區(qū)瓦斯抽排主要采用瓦斯抽排風(fēng)機(jī)和瓦斯抽放管路進(jìn)行抽排,排放到采區(qū)回風(fēng)巷進(jìn)行瓦斯稀釋,再利用礦井負(fù)壓排至地面?；夭晒ぷ髅嬷苯映榕疟久簩硬煽諈^(qū)瓦斯見圖2。

圖2　回采工作面直接抽排本煤層采空區(qū)瓦斯

　　(2)瓦斯抽排風(fēng)機(jī)組成及主要技術(shù)參數(shù)。瓦斯抽排風(fēng)機(jī)主要用于煤礦井下含爆炸性物質(zhì)(瓦斯和煤塵)環(huán)境,風(fēng)機(jī)葉輪為塑料材料制成,阻燃和抗靜電;風(fēng)機(jī)電機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)流道之外,消除了摩擦火花的產(chǎn)生和電氣火花與乏風(fēng)中瓦斯接觸的機(jī)會(huì),該機(jī)主要由YB160型隔爆電動(dòng)機(jī),外殼,前后葉輪,機(jī)座等組成。主要技術(shù)參數(shù)見表4。

表4　主要技術(shù)參數(shù)

　　(3)抽排方法。在回采工作面回風(fēng)巷設(shè)置2臺(tái)瓦斯抽排風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)“雙瓦斯抽排風(fēng)機(jī)”、“雙專用供電電源”、“自動(dòng)轉(zhuǎn)換”、“自動(dòng)抽排”,確保抽排工作的連續(xù)性。抽排風(fēng)機(jī)前接負(fù)壓管路,吸風(fēng)口固定在回采工作面回風(fēng)隅角頂板位置,并裝設(shè)集風(fēng)器,后接管路到采區(qū)回風(fēng)巷。雙瓦斯抽排風(fēng)機(jī)分風(fēng)三通示意見圖3。

圖3　雙瓦斯抽排風(fēng)機(jī)分風(fēng)三通示意圖

　　為了確保抽排工作順利進(jìn)行,還采取了以下措施:①在前接負(fù)壓管路處,設(shè)置進(jìn)氣孔,調(diào)節(jié)瓦斯流量,保證通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口瓦斯?jié)舛仍?%以下,混合風(fēng)流瓦斯?jié)舛仍?%以下;②在抽排風(fēng)機(jī)出風(fēng)口及回風(fēng)隅角等處設(shè)置瓦斯傳感器,及時(shí)掌握瓦斯動(dòng)態(tài);③派專職瓦斯員現(xiàn)場(chǎng)管理。

(4)抽排效果。抽排風(fēng)機(jī)治理后回采工作面瓦斯?jié)舛纫姳?。

表5　抽排風(fēng)機(jī)治理后回采工作面瓦斯?jié)舛?/P>

　　分析數(shù)據(jù)可知,在回采工作面開采條件、風(fēng)量基本不變的情況下,抽排風(fēng)機(jī)治理后,10304回采工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛扔?.15%下降到0.35%,絕對(duì)瓦斯涌出量下降了5.20 m3/min;10306回采工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛扔?.25%下降到0.42%,絕對(duì)瓦斯涌出量下降了5.98 m3/min; 10308回采工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛扔?.30%下降到0.48%,絕對(duì)瓦斯涌出量下降了5.99 m3/min。由此可見,瓦斯抽排技術(shù)治理本煤層采空區(qū)瓦斯涌出的效果是明顯的。

4　結(jié)　論

(1)瓦斯抽排技術(shù)能從根本上排除采空區(qū)內(nèi)積聚的瓦斯,減少采空區(qū)瓦斯涌出量,消除回采工作面瓦斯積聚。

(2)抽排瓦斯風(fēng)機(jī)(11 kW)的抽出風(fēng)量為150m3/min,正常抽出瓦斯?jié)舛仍?.0%~2.5%之間,抽出瓦斯量為1.5~3.75 m3/min,可以通過采區(qū)回風(fēng)巷風(fēng)流進(jìn)行瓦斯稀釋,確?；旌巷L(fēng)流瓦斯?jié)舛仍?%以下。

(3)專用抽排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓,克服了回采工作面的通風(fēng)負(fù)壓,采空區(qū)內(nèi)的瓦斯向抽排管路吸風(fēng)口流動(dòng),消除了回采工作面的瓦斯積聚。(4)瓦斯抽排風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了“雙瓦斯抽排風(fēng)機(jī)”、

“雙專用供電電源”、“自動(dòng)轉(zhuǎn)換”、“自動(dòng)抽排”,確保了抽排工作的連續(xù)性,保證了采空區(qū)瓦斯抽排的順利進(jìn)行。

(5)使用瓦斯抽排技術(shù)后,消除了因瓦斯超限而造成的回采工作面停產(chǎn),日可提高煤炭產(chǎn)量200 t,年增加產(chǎn)值1 800萬元。同時(shí)消除了由于瓦斯給生產(chǎn)帶來的事故隱患,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　作者簡(jiǎn)介:汪東生(1970-),男,工程師,1994年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)采礦系通風(fēng)與安全專業(yè),致力于煤礦瓦斯、通風(fēng)方面的研究,發(fā)表專業(yè)論文10余篇。