1、瓦 斯 层 状 积聚 和 采 煤 工作 面 积 聚 的防 治 措施 郝候平 桃 园 腾阳 能 源集 团 有限 责 任公 司 摘 要： 在矿井正常通风条件下, 若某一地点的风量不足、 风速低, 或瓦斯涌出量突然增 大, 就会发生瓦斯的超限或积聚。 研究了瓦斯层状积聚及防 治、 采煤工作面的瓦 斯积聚和防治。 关键词 ： 瓦斯; 层状积聚; 工作面积聚; 防治; 作 者简 介： 郝候平 (1966-) , 男, 山西吕梁人, 工程师, 从事通风与安全技术 工作。 瓦斯爆炸的必要条件是煤矿井巷的某一地段瓦斯浓度达到爆炸浓度。 在矿井正常 通风条件下, 煤层内涌出的瓦斯与风流混合, 被冲淡排除。 若某
2、一地点的风量不 足、 风速过低, 或瓦斯涌出量突然增大, 就可能发生瓦斯的超限或积聚, 成为瓦 斯爆炸的潜在危险地点, 必须加以高度重视。 1 瓦斯层状积聚及防 治 1) 确定煤矿最容易发生瓦斯层状积聚的地段, 以便在这些地段内加强检测和防 治工作。 2) 加大巷道的平均风速。这是防治瓦斯层状积聚最有效的措施。防治瓦斯层状 积聚的风速应大于 0.51.0 m/s。 3) 增大顶板附近的局部风速。增加巷道的平均风速不可能或不经济时, 或者瓦 斯主要来自巷道的顶板时, 采用下列措施增加顶板附近局部地点的风速 。 (1) 设置风帘或导风板迫使一部分风流流向顶板。 (2) 将吊挂在巷道顶板附近的局部通
3、风风筒在两侧每隔 1 m 开一小孔, 孔径 0.020.04 m, 使风筒内的一部分风流以自由风流的形式冲向顶板, 驱散积聚的 瓦斯。此法适用于顶板瓦斯源面积较大时。 (3) 在巷道发生瓦斯层状积聚处的预板下面, 安设旋流管, 驱散积聚的瓦斯。 此 法可用于瓦斯涌出量大于 0.5 m/min 的顶板瓦斯涌出源的情况下。 (4) 顶板瓦斯涌出大于1 m/min 时, 可采用局部通风机和纵向隔板, 将涌出的瓦 斯在积聚处与主风流隔开, 用局部通风排出。 4) 将涌出的瓦斯用引射器吸入主风流或进行瓦斯抽采。 5) 从裂隙或孔洞中涌出的瓦斯压力很小, 涌出量不大时, 可用黏土或水泥砂浆 等惰性材料,
4、将瓦斯源堵塞封闭起来。 6) 加强顶板附近的瓦斯浓度检测。顶板附近瓦斯浓度检测的地段, 在容易发生 层状积聚的巷道内, 除检测风流中的瓦斯浓度外, 还必须检测顶板以下 5 cm 范 围内的瓦斯浓度。 检测时, 瓦斯检定器的进气口, 必须连接一段橡皮管, 并将橡皮管的另一端送 到贴近顶板处。 挤压仪器的橡皮球后, 应慢慢地松开。 以免仪器进气迅速时, 吸 入瓦斯以外的空 气, 影响测定结果。 当顶板附近瓦斯浓度达到2%, 长度超过2 m, 就可以认为已经形成瓦斯的层状积聚。 2 采煤工作面的瓦斯 积聚和防治 2.1 采煤 工作面 与回 风巷 连接 处的瓦 斯积 聚及防 治 采煤工作面与回风巷连接
5、处也是容易发生瓦斯超限和积聚的地段。 煤矿采用后退 式长壁工作面, 反向进、 出风流通风系统时, 容易出现瓦斯积聚的地点是工作面 的上隅角, 此处也能发生爆炸危险的瓦斯积聚。 处理采煤工作面与回风巷连接处瓦斯超限和积聚的方法。 1) 选择合适的通风系统。在瓦斯涌出量较大时, 就能在这一地段内出现瓦斯积 聚。 采用Y 形和W 形通风系统, 不仅增加了一条进风巷, 可以在不增加工作面风 量 (风速) 条件下提高采区的风量, 而且使工作面风流的动力状态发生重大变 化。防止瓦斯在这一地段的积聚。高瓦斯工作面, 大多采用这类通风系统。 2) 迫使一部分风流流经工作面上隅角, 将该处积聚的瓦斯冲淡排出。
6、3) 上隅角排放瓦斯。在采煤工作面的上隅角设置木板隔墙 (或风障) , 在回风 巷内敷设铁风管利用风压差, 将上隅角积聚的瓦斯排放到回风口 50100 m 处, 提高排放效果。 4) 抽采邻近层或采空区瓦斯。 5) 开凿专用瓦斯巷道。在工作 面采空区瓦斯涌出量大, 不能抽采瓦斯或抽采效 果不好时, 可以开凿专用的排瓦斯道与采区或翼的回风巷相通, 能防止工作面与回风巷连接处的瓦斯聚集。 专用排瓦斯道只用于排放瓦斯和铺设抽采瓦斯管道, 其中严禁铺设电缆、 安装电气设备和运输装置。 瓦斯道内风速应不低于 0.5 m/s。 瓦斯浓度大于1%时, 道口应设置栅栏。 2.2 采煤 机附近 的瓦 斯积 聚及
7、 防治 采煤工作面的风速在断面上的分布很不均匀, 装配采煤机的工作面在距采煤机 56 m 处风流还要向采空区方向偏转, 然后沿运输道和人行道流动, 在采煤机后 810 m 处才转向采煤机道。这就使得风速的分布更不均匀, 造成采煤机后及附 近风速过低。 大量的采煤机附近瓦斯燃烧事故证明, 即使煤层瓦斯含量不大, 工作面的绝对 瓦斯涌出量很小, 采煤机采煤时, 在其附近也能发生瓦斯积聚。沿工作面全长, 除进、回风巷附近 1520 m 地段外, 任何地点都能出现采煤机附近的瓦斯积聚。 因此, 机采工作面往往需要采取防治这类积聚的措施。 1) 增大机采工作面的风速。缓倾斜和倾斜工作面, 采煤机附近的平
8、均风速, 应 不低于规定风速, 才能防止其附近的瓦斯积聚。 2) 加大采煤机附近风速。 3) 在采煤机 上安装瓦斯检测报警装置。 4) 采煤机开机前, 应同时进行内外喷嘴的喷雾。不但可以降低煤尘量, 而且可 以防止割槽内的瓦斯积聚和燃烧。 2.3 链板 运输机 的瓦 斯积 聚及 防治 高瓦斯含量煤层回采时, 采煤工作面链板运输机下面可以出现瓦斯局部积聚。 运输机下面瓦斯积聚的原因, 是被带入运输机回风侧的煤炭, 移动破碎, 堆集 在运输机的尾部附近, 且因煤的粒度减小, 瓦斯涌出量增大, 形成瓦斯的局部 积聚。运输机开动后, 其回风侧风流的紊动性增加, 瓦斯积聚的可能性减小。 为预防运输机下面的瓦斯积聚, 应尽量减少机下的煤 和机尾部附近堆集的煤粉。 可在运输机的刮板上安装钢丝刷, 以减少碎煤被带入回空侧, 对于尾部堆积的 煤炭, 及时进行清除。 参考文献 1 蒋承林, 等.矿井瓦 斯灾害防治与利用M. 徐州:中国矿业大学出版社, 2013. 2 张铁岗.矿井瓦斯综 合治理技术M.北京:煤炭工业出版社, 2001.
