采煤工作面通風(fēng)方式優(yōu)化設(shè)計研究
時間:2022-06-24 03:30:12
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摘要:在煤礦井開采生產(chǎn)作業(yè)中,保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的一項工作,同時實(shí)現(xiàn)回采面瓦斯的綜合治理,保證礦井開采作業(yè)的順利和安全。本文對高瓦斯礦井采煤工作面通風(fēng)方式優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)論述。根據(jù)工程實(shí)際情況,通過對不同通風(fēng)系統(tǒng)作業(yè)原理和不同通風(fēng)條件下的上隅角瓦斯聚集情況進(jìn)行了分析,進(jìn)而制定出適用于王坡礦3215工作面的通風(fēng)地方,進(jìn)一步提高礦井開采作業(yè)的安全程度。
關(guān)鍵詞:煤礦;高瓦斯;通風(fēng)方式;優(yōu)化設(shè)計
1通風(fēng)系統(tǒng)作業(yè)原理分析
1.1“U+L”型通風(fēng)系統(tǒng)。在高瓦斯采煤工作面中使用“U+L”型通風(fēng)系統(tǒng),工人需要在工作面設(shè)置瓦斯尾巷、回風(fēng)巷以及運(yùn)輸巷三條巷道。運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷和煤層在空間上是處于相鄰位置的,并且瓦斯尾巷設(shè)置在回風(fēng)巷的外側(cè)位置,最后利用提前預(yù)留的聯(lián)絡(luò)巷和回風(fēng)巷、采空區(qū)相連通。在開展回采作業(yè)的時候,上隅角的瓦斯經(jīng)過漏風(fēng)區(qū)進(jìn)入采空區(qū),之后在經(jīng)過聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入排放巷中順利排出礦井,巷道布置如圖1所示。1.2“U”型通風(fēng)系統(tǒng)。在高瓦斯采煤工作面中使用“U”型通風(fēng)系統(tǒng),需要在回采面中建造回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷兩條巷道。在實(shí)施煤礦回采作業(yè)的時候,運(yùn)輸巷中的氣流會順帶著將上隅角區(qū)域的瓦斯轉(zhuǎn)移到回風(fēng)巷里面,最終順利排出礦井。
2兩種通風(fēng)方式的數(shù)值模擬分析
3215工作面出資按二采區(qū)三條集中巷的北側(cè)位置,和集中膠帶巷呈現(xiàn)出垂直的關(guān)系,并向北布置,停采線設(shè)置在集中回風(fēng)巷的北側(cè)100m的位置,停采線以里走向長度為1874m,開切眼長度為180m。煤層的地質(zhì)儲量大概為250萬t,煤層平均厚度為5.8m。通過掌握和分析3215工作面的實(shí)際地質(zhì)和賦存情況,利用數(shù)值模擬的方法對兩種不同的通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際作用進(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)與研究。2.1回采面采用?!癠+L”型通風(fēng)方式針對兩種通風(fēng)方式進(jìn)行的對比實(shí)驗(yàn),其得到的數(shù)值模擬結(jié)果基本相同,其中存在的差異就是在利用“U”型通風(fēng)方式展開回采通風(fēng)操作的時候,受到“U+L”型通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的瓦斯巷道的影響,采空區(qū)瓦斯的運(yùn)移深度相比較“U+L”型通風(fēng)方式來說是明顯要大的。瓦斯運(yùn)移靠近采空區(qū)的距離和回采面到采空區(qū)內(nèi)聯(lián)絡(luò)巷距離相等,并且存在著上隅角向采空區(qū)漏風(fēng)的突出問題,在開展上隅角瓦斯的治理的過程中實(shí)施此通風(fēng)方案是比較方便的。2.2“U”型通風(fēng)方式。使用“U”型通風(fēng)方式,受到回采面空氣氣流的擾動,回采面上隅角積累的部分瓦斯氣體會隨著氣流而轉(zhuǎn)移到回風(fēng)巷道內(nèi)部,之后順利從礦井排出,然而采空區(qū)存在著漏風(fēng)的情況,再加上回風(fēng)巷負(fù)壓現(xiàn)象的存在,會造成采空區(qū)瓦斯流經(jīng)裂隙并不斷的進(jìn)入回采面的現(xiàn)象,積累在上隅角位置,長時間后可能出現(xiàn)上隅角瓦斯超限問題。
3兩種通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)分析
3.1“U+L”型通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn):在回采面存在著氣流泄漏到采空區(qū)的現(xiàn)象,并在這個過程中導(dǎo)致瓦斯通過聯(lián)絡(luò)巷直接進(jìn)入瓦斯尾巷,最終送到采區(qū)回風(fēng)大巷。利用“U+L”型通風(fēng)方式可以有效的避免這個現(xiàn)象,同時對上隅角和回風(fēng)巷中的瓦斯起到一個控制作用,使其濃度處在一個較為安全的程度。此外,還能進(jìn)一步增強(qiáng)瓦斯的治理效果,回采面的氣流可以保持較長時間的穩(wěn)定狀態(tài),提高回采工作的安全性。缺點(diǎn):利用“U+L”型通風(fēng)方式需要布置瓦斯尾巷和多條聯(lián)絡(luò)巷,起到一個連接瓦斯尾巷和采空區(qū)的作用。因此在一定程度上增加的前期施工的成本和工作強(qiáng)度,此外也增加了回采面的漏風(fēng)量,不利于通風(fēng)工作和局部瓦斯?jié)舛鹊目刂疲⑶矣锌赡艹霈F(xiàn)瓦斯超出規(guī)定限制的問題。此通風(fēng)方式會對回采面巷道維護(hù)才產(chǎn)生一定的影響,使得采空區(qū)遺煤量發(fā)生增大現(xiàn)象,進(jìn)而不利于煤礦回采率的提升。3.2“U”型通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn):從組成結(jié)構(gòu)方面來看,“U”型通風(fēng)系統(tǒng)是比較簡單的,在回采工作中的漏風(fēng)現(xiàn)象不是很明顯,進(jìn)而有效提高了通風(fēng)管理工作的質(zhì)量和效率。并且由于回采面巷道施工的整體強(qiáng)度和所設(shè)計區(qū)域較小,在開采初期對資源和成本的要求不很非常高。并且采空區(qū)不會出現(xiàn)煤柱遺留的問題,其整體的回采率也是比較高的。缺點(diǎn):采空區(qū)的瓦斯會因漏風(fēng)現(xiàn)象而呈現(xiàn)出現(xiàn)逐漸向上隅角轉(zhuǎn)移并聚集的局面,提高了瓦斯超限的概率,回風(fēng)巷道的瓦斯可能存在濃度超標(biāo)現(xiàn)象。
4兩種通風(fēng)方式的上隅角瓦斯積聚情況分析
對王坡礦井下不同時期的瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)做收集和分析處理,可以制定出不同條件下3215工作面上隅角瓦斯體積統(tǒng)計表,對其中的數(shù)據(jù)信息展開研究可以發(fā)現(xiàn),在進(jìn)風(fēng)量相差無幾的情況下,回采面上隅角瓦斯體積分?jǐn)?shù)表明“U+L”型通風(fēng)方式要明顯低于“U”型通風(fēng)方式,采用“U+L”型通風(fēng)方式,其瓦斯體積分?jǐn)?shù)和安全臨界數(shù)值相差很多。因此在王坡礦3215工作面利用“U+L”型通風(fēng)方式是比較合理的。
5結(jié)語
綜上所述,通過分析兩種不同通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)內(nèi)容,決定采用在王坡礦3215工作面利用“U+L”型通風(fēng)方式,并且在開采過程中實(shí)施本煤層瓦斯抽采為主、采空區(qū)抽采為次的方法,同時結(jié)合使用邊采邊抽、邊掘邊抽的方式展開煤礦開采作業(yè),控制上隅角瓦斯?jié)獾陀?.4%的標(biāo)準(zhǔn),控制回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛鹊陀?.46%的標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)了工作面瓦斯的治療效果,保證了煤礦開采作業(yè)的安全性和順利性。
參考文獻(xiàn)
[1]賈柳.關(guān)于煤礦通風(fēng)瓦斯安全問題以及措施的思考[J].當(dāng)代化工研究,2019(5):30-31.
[2]呼鵬鵬.高瓦斯煤礦采掘工程中通風(fēng)技術(shù)與安全管理研究[J].當(dāng)代化工研究,2019(5):55-56.
[3]李亞運(yùn).高瓦斯礦井通風(fēng)設(shè)備防漏風(fēng)研究[J].當(dāng)代化工研究,2019(5):173-174.
[4]薛永生,張鋒,向衍斌.近距離高瓦斯易自燃煤層回采工作面通風(fēng)方式優(yōu)選及其應(yīng)用[J].能源技術(shù)與管理,2019,44(3):13-15.
[5]陳殿賦,孫炳興.安全高效高瓦斯工作面下行通風(fēng)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2019,46(3):57-60.
[6]趙會波.礦井主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)及恢復(fù)通風(fēng)應(yīng)急處置分析[J].煤礦安全,2019,50(4):177-180.
作者:池津維 單位:北京源平企業(yè)管理有限公司