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棗莊礦區(qū)瓦斯涌出異常區(qū)的治理對(duì)策研究

  
評(píng)論: 更新日期:2012年11月10日

 
  從圖1中可以看出,風(fēng)流轉(zhuǎn)彎時(shí),在隅角處(ADE)形成渦流,風(fēng)流轉(zhuǎn)彎后在內(nèi)邊壁也形成渦流區(qū),一般X≤1.2d,風(fēng)速分布變異長度L隨摩擦阻力系數(shù)的增大而減少,對(duì)于工字鋼支護(hù)和錨網(wǎng)支護(hù)巷道,L為(8-10)d,當(dāng)然,對(duì)于實(shí)際采煤面開采時(shí),影響回風(fēng)隅角瓦斯涌出的因素還很多,但可以確定采空區(qū)瓦斯是回風(fēng)隅角瓦斯的主要來源。
  在瓦斯涌出異常區(qū),遇到最多的問題就是采煤工作面回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛瘸?。最有效的治理方法就是在回風(fēng)巷中安設(shè)抽排風(fēng)機(jī),通常的做法是在距工作面煤壁60~80m處安設(shè)FSD2×18.5kw對(duì)旋抽壓式局部通風(fēng)機(jī),在風(fēng)機(jī)吸風(fēng)側(cè)安裝使用可縮剛性風(fēng)筒,將風(fēng)筒吸風(fēng)口延至上隅角切頂柱之間頂板下0.5m處,排風(fēng)側(cè)安裝使用普通柔性風(fēng)筒,將抽排的瓦斯直接引入采區(qū)回風(fēng)巷中,并在吸風(fēng)側(cè)風(fēng)筒內(nèi)與排風(fēng)側(cè)風(fēng)流匯合處安設(shè)甲烷傳感器,調(diào)節(jié)抽排風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量,使抽排風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^3%,排風(fēng)側(cè)風(fēng)流匯合處瓦斯?jié)舛炔怀^1%。
  4.3合理加大風(fēng)量,降低瓦斯?jié)舛?br />   4.3.1采煤工作面
  當(dāng)采煤工作面初次放頂和周期來壓時(shí),由于頂板垮落,采空區(qū)瓦斯(包括本面已采區(qū)、上分層已采區(qū)、上層煤已采區(qū))大量涌出時(shí),可以通過合理加大工作面風(fēng)量稀釋瓦斯,并把瓦斯盡快排走。最大風(fēng)量以工作面風(fēng)速不超過4m/s為限,一般可達(dá)到1500~1800m3/min,同時(shí)要加強(qiáng)工作面的綜合防塵工作,確?;仫L(fēng)流中煤塵不超限。
  4.3.2掘進(jìn)工作面
  當(dāng)掘進(jìn)工作面遇到地質(zhì)變化時(shí),瓦斯涌出量會(huì)突然增大,此時(shí),為確保正常的安全生產(chǎn),可采用的雙風(fēng)機(jī)供風(fēng),使掘進(jìn)工作面風(fēng)量達(dá)到400~800m3/min,最大風(fēng)量以掘進(jìn)巷道風(fēng)速不超過4m/s為限。同時(shí)要加強(qiáng)掘進(jìn)工作面的綜合防塵工作,防止回風(fēng)流中煤塵超限。
  4.4設(shè)置導(dǎo)風(fēng)簾
  為降低回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛?,可用風(fēng)筒布等材料在工作面中安設(shè)一道斜簾子,把經(jīng)過工作面的風(fēng)量盡可能多地引向回風(fēng)隅角,沖淡瓦斯,確保回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛炔怀蕖?br />   4.5安設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)
  對(duì)礦井所有采掘工作面和其它一些重要地點(diǎn)安設(shè)瓦斯傳感器,并具有斷電功能,當(dāng)某點(diǎn)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí),能自動(dòng)報(bào)警并斷電,確保不發(fā)生瓦斯爆炸事故。地面中心站主機(jī)內(nèi)設(shè)有語言報(bào)警裝置,當(dāng)瓦斯超限時(shí),發(fā)出語音報(bào)警提示,根據(jù)需要,中心站也可手動(dòng)控制斷電或復(fù)電。
  4.6雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)切換分風(fēng)
  對(duì)瓦斯涌出異常區(qū),局部通風(fēng)管理難度最大。為提高局部通風(fēng)的可靠性,近年來我們在部分礦井采用雙風(fēng)機(jī)、雙電源,通過JDQB——2J局部通風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換裝置(無錫吉安防爆電器廠)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換,大大提高了局部通風(fēng)機(jī)的可靠性。即安裝兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī),兩路電源,一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn),一臺(tái)備用。檔其中一臺(tái)因故停風(fēng)時(shí),另一臺(tái)會(huì)在5分鐘之內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)故障消除后,會(huì)自動(dòng)切換到另一臺(tái)風(fēng)機(jī)。
  4.7布置鉆孔預(yù)抽排瓦斯
  為掌握瓦斯治理的主動(dòng)性,對(duì)采空區(qū)或地質(zhì)構(gòu)造帶積存的高濃度瓦斯,可以提前布置鉆孔,利用瓦斯抽排泵抽排瓦斯,把瓦斯?jié)舛瘸榕艓О踩€以下,確保今后采掘活動(dòng)的安全可靠。
  5治理效果
  我們推行上述技術(shù)措施以后,棗莊礦區(qū)瓦斯涌出異常區(qū)的安全狀況明顯好轉(zhuǎn),瓦斯超限的地點(diǎn)和次數(shù)大幅下降,杜絕了瓦斯爆炸事故的發(fā)生,瓦斯治理效果非常明顯,如表1、圖2所示。

  表1瓦斯涌出異常區(qū)瓦斯超限次數(shù)表
  Tab.1Thetimesofgasexceededrestrictingofgasabnormaleffusingarea
  

?

?

?

一季度

二季度

三季度

四季度

合計(jì)

1999

17

11

14

12

54

2001

11

10

7

8

36

2002

5

4

4

2

15


  6結(jié)論
  瓦斯涌出異常區(qū)給礦井安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重威脅,但是,只要我們對(duì)瓦斯涌出異常區(qū)的安全工作給與充分重視,因地制宜采取相應(yīng)措施并實(shí)施到位,完全可以對(duì)其進(jìn)行有效控制,保障生產(chǎn)全順利地進(jìn)行。
  實(shí)踐證明,我們通過研究制定的上述方法、對(duì)策是有效的、可行的,對(duì)瓦斯涌出異常區(qū)的有效治理具有較高的借鑒意義。

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