移动式负压系统提高采面上隅角瓦斯治理效果.pdf

1 06 童 媳蒺 斜技 2 0 1 6 年 第 l 2 期 移动式负压系统提高采面上隅角瓦斯治理效果 李海兵 晋煤集团煤矿安全监管五人小组办公室，山西 晋城0 4 8 0 0 6 摘要 长平矿 4 3 1 2采煤 工作 面为确保 u型通风上 隅角风流 方向稳定 ，瓦斯 不超限 ，在 4 3 1 2 1 巷 布置可移动 瓦斯抽放 蛇形管 ，利用开启 3趟蛇形菅的管 口负压 ，提 高上隅角风流流向采空 区的速度 。从而达到治理上隅角瓦斯的 目的、 关键词 移动式 负压 系统 上隅 角 瓦斯治理 中图分类 号T D7 1 2 ； T D 7 1 4 ． 4 文献标识码B d o i 1 O ．3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 6 ． 1 2 ． 0 4 5 Pr i m a r y s t ud y on i m pr o v i n g t h e g o v e r na nc e e f f e c t of t he m i n i n g f a c e t op c o r n e r g as ne g a t i v e pr e s s u r e s y s t e m o f m o bi l e Li Ha i ． b i n J i n C h e n g C o a l G r o u p C o a l Mi n e S a f e t y S u p e r v i s i o n C o mmi t t e e o f F iv e O ffic e ， S h a n x i J in c h e n g 0 4 8 0 0 6 Ab s t r a c t I n o r d e r t o e n s u r e t h e a i r flo w d i r e c t i o n s t a b i l i t y a n d t h e n o e x c e e d i n g g a s o n u p p e r c o m e r o f 4 3 1 2 wo r k i n g f a c e u s i n g t h e U t y p e v e n t i l a t i o n i n Ch a n g p i n g Co a l Mi n e ， a r r a n g e t h e mo b i l e g a s e x t r a c t i o n c o i l e d p i p e i n 4 3 1 2 1 r o a d wa y , t h e u s e o f p i p e n e g a t i v e p r e s s u r e i mp r o v e t h e u p p e r c o me r a i r f l o w s p e e d t o wa r d s t h e g o b ， S O a s t o g e t t h e pur pos e c on t r ol l i ng t h e u pp e r c ome r ga s ． Ke y wo r d s mo b i l e n e g a t i v e p r e s s u r e s y s t e m u p p e r c o m e r g a s c o n t r o l 长平矿主采沁水煤田3 ≠ } 煤 ， 由于使用大采高布 置方式 ，造成采煤工作面产量高、瓦斯涌 量大， 瓦斯治理难度大。为确保 4 3 1 2 工作面上隅角风流 方 向稳定 ，杜绝瓦斯超 限事 故 ，采 用 了移动式 负压 抽放系统，从而达到治理上隅角瓦斯的目的。 1 4 3 1 2工作面基本情况 4 3 1 2综采 工作面走 向长 1 7 1 4 ． 8 6 5 m，倾斜 长 2 2 0 ． 7 m， 煤层总厚度为 5 ． 5 2 m， 煤层倾角 l 。 ～ 7 。， 平均倾角 4 。；地面标高为 8 8 9 ～ 9 7 6 m，一 J 作面标 高为 5 0 6 ～ 5 6 8 m。根据瓦斯与地质预测预报内容 可 知，4 3 1 2 作面瓦斯绝对涌出量 1 0 ～ 1 7 m ／ mi n ，相 对 瓦斯涌m量 1 ． 1 4 ～ 1 ． 9 4 m ／ t ，二氧化碳绝对涌 量 1 ． 6 ～ 3 ． 2 m ／ mi n ，瓦斯含量 4 ． 8 5 ～ 6 ． 2 5 m ／ t 。 4 3 1 2 1 巷辅助进风量为 1 2 0 0 m3 ／ mi n左右，4 3 1 2 2巷 口配 风量 为 4 4 0 m3 ／ mi n ，4 3 1 2 2巷 回风量 为 4 2 4 0 m3 ／ m i n左右。同时采用采空区埋管抽放，上隅角局部 抽放通 风系统如图 1 。 图 l 原 U 型通 风 系统上 隅角瓦斯 治理模 式 2 原 u型通风系统上隅角瓦斯治理模式 3 新 u型通风系统上 隅角瓦斯治理模式 根 据设 计 4 3 1 2。 T 作 面采 用 “ U ” 通 风 系 统 ，通过 4 3 1 2丁作面风量为 2 6 0 0 m， ／ mi n ，配风如 下 4 3 1 2 3巷作为主进风巷配风量为 2 6 0 0 m， ／ mi n ， 收稿 日期 2 0 l 6 一 O 9 2 8 作者简介李海兵 1 9 7 5 ． ，男，山西晋城人，通风工程师 毕业于东北 大学通风与安全专业。 4 3 1 2 工作面试验 u型通风系统，在采用大流量 低负压抽采系统治理采空区及上隅角瓦斯治理基础 上，为确保上隅角风流方向稳定，经过多次研讨 ，提 出了4 3 1 2 1 巷布置 3趟可移动的 1 6 0 m m蛇形管，利 用开启 3趟蛇形管的管 口负压，提高上隅角风流流 向采空区的速度，从而达到治理上隅角瓦斯的目的。 童 七 堇 燕 科技 1 0 7 主要技术内容有 1 预 先 在 3 ≠ } 横 川 预 留的插 管 系统 上 延 伸 1 趟 q b 3 5 5 m m管路至 4 3 1 2 1 巷北帮，并在管路末 端引m 3趟 l 6 0 mm蛇形管至T作面上隅角探头 以里 1 ～ 3 m 的不 同位置 蛇形 管末端距 顶板 不超过 0 ． 8 m，作为 2 ～ 3 ≠ } 横川问的上隅角抽采系统。示 意图见罔 2 。 2当] 作面煤壁线推进至 4 ≠ } 横川西帮正对 位置前，按 以上要求完成 3 -- -4 横川问的上隅角抽 采系统，并先保持关闭状态。其余横川均按本要求 图 2 新 U 型 通 风 系统 上 隅 角 瓦斯 治 理 模 式 3随着丁 作 面的不 断 推进 ，逐段 拆 除 、回 收上隅角抽采的蛇形管，确保蛇形管末端位于上隅 角探头 以里 l ～ 3 m 的不同位置 。 4当 r作面上隅角切顶线位置和横川东帮 正对时，将横川内的 3 5 5 mm管路拆除，保留插 管抽放 系统 。 5当下一横J J I 预留的上隅角蛇形管全部进 入 上 隅角探 头 以里 1 - 3 m 的不 同位 置时 ，必须 将 3 趟蛇形管全部打开抽放。并按照以上要求依次进行。 4 取得的效果 1 经济效益一个横川需要连接 l 6 0 m m 蛇形管 8 0 m， 1 6 0 m m蛇形管的单价为 1 4 2 元 ／ m， 总投 入为 8 01 4 2 1 1 3 6 0 元 。该 项 目实施后 实现 了 U型通风 ，取 消 了回风通道施 丁木垛 。按 照 1 个横 川 8 0 m，每 5 m施工 2个木垛计算 ，原系统维护回 风通道需要 至少施 工 3 2个木垛 ，1 个木垛 按照 1 万 元材料费计算，可节省费用 3 21 3 2万元。 2 4 3 1 2 综采工作面采用该项 目以来，采面 已经安全推进 2 0 0 m，顺利通过 1 、2 、3 ≠ } 通风横川 ， 未发生一起瓦斯超限事故，回采过程中，上隅角瓦 斯浓度保 持在 0 ． 2 ～ 0 ． 4 ％。而且 ，新增 的三 趟蛇形管 负压系统材料在拆除后可在下一横川重复利用，不 会造成浪费。通过在 4 3 1 2进行该项 目的实施 ，取 得 了良好 的效果 。 3 通过运行移动式负压系统提高上隅角瓦 斯治理效果这个项 目，在试验综采 作 面 U型通风 系统的过程中，未出现一次瓦斯报警情况，保证 u 型通风系统安全稳定运行。预期可在晋煤集团其他 主要大型矿井中推广使用。 上接 第 1 0 5页 利用 S U F E R软件进行分析，得 l叶 J 2 1 7 0 3 T作面瓦 斯 含量二维 示意 图 图 3。可 以看 H { ，即使一 个 T作面范围内瓦斯含量分布也不均匀。根据现场工 作面实际推采过程中的观察来看，受褶曲影响，煤 层底板岩层出现上反现象 ，致使煤层顶底板岩性为 粘土岩 、泥岩，且厚度为正常的 2倍，因此出现了 高瓦斯含量点。 图 3 2 1 7 0 3 X - 作面瓦斯含量三 维示意图 7 ； 4 结束语 赵官井田瓦斯分布呈现条带性和局部富集区的 特点，主要 与井田的岩浆岩 、褶曲构造以及煤种的 变化相关。赵官矿井总体呈现 “ 尔高西低 ，深部高 、 浅部低”的瓦斯分布规律。 【 参考文献 】 [ 1 ] 程远平 ， 付建华 ， 俞启香 ．中国煤矿瓦斯抽采技术 的发展 『 J ] ． 采矿与安全工程学报 ． 2 0 0 9 0 2 [ 2] 俞启香 ． 矿井瓦斯防治 【 M] ． 徐州 中国矿业大学 出版 社 ． 1 9 9 0 [ 3] 徐乃忠山东黄河北煤田地表沉陷规律研究 [ J ] ．煤 炭科学技术，2 0 1 1 ，6 6 9 7 ． 1 0 1 ． [ 4] 刘桂建 ． 黄河北煤田岩浆侵入体基本特征 f J ] ． 中 国煤 田地质 ， 1 9 9 4 ， 2 6 3 l 一 3 3 [ 5] 张子敏，高建良，张瑞林， 等 ． 关于中国煤层瓦 斯 区域分布的几点认识[ J ]。 地质科技 情报， 1 9 9 9 ． 1 8 4 7 6 7 0