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防止采掘工作面漏风探析

2013-04-08李建林

山西煤炭 2013年1期
关键词:漏风黄土风量

李建林

(晋煤集团 沁秀公司,山西 晋城 048006)

近几年来,采掘过程中通风系统的建设水平和质量均存在一定问题,相关的管理工作也存在一定不足,导致了瓦斯堆积等问题,引起了多起瓦斯爆炸的事故。采掘过程中的各种安全问题,已成为社会性的、而非企业内部的问题。众多瓦斯爆炸事故的因素中,采掘工作面漏风是个重要原因;采取措施防治采掘工作面漏风,对于防治瓦斯爆炸、提高采掘的安全性具有重要意义。工作面漏风的防治工作中,由于其复杂性及不稳定的特点,漏风防治工作并非一件容易之事。

1 采掘工作面的漏风危害

1)通风系统的建设过程中,通风网路出现较大范围的漏风时,会导致通风网路的结构更加复杂。漏风时的通道风路一般呈现出对角的特点(对角风路),会使采掘工作面通风系统自身的可靠性和稳定性受到很大影响,使得风量调节更加困难。

2)通风系统工作中,当风流进入采掘工作面的时候,会有一部分的风流漏入到回风风流中,使工作面本身的风流减少,有效风量降低,致使瓦斯和煤尘的浓度逐渐变浓;同时,由于空气中粉尘密度增大,气温也会升高。这就导致工作面的工作环境恶化、工作效率降低;空气质量下降,对采掘人员自身的健康产生负面影响。

3)如果采掘工作面用的通风系统是抽出式的,工作位置距离地表较浅,发生坍塌时,会导致大量的空气和风流漏入到工作面区;导致冒通区中的有害气体漏入;导致工作面中的有害气体超出安全密度,对施工人员的安全是很不利的。如果工作面中产生火源或与火区发生沟通,就很可能导致严重爆炸事件。

4)如果漏风的通道很多、且范围较广,会使主扇工作的风阻变弱、主扇工况点受到影响,进而导致主扇的工作风压减弱、工作的效率变低,并使无用的电耗增加、吨煤成本变高。

2 采掘工作面的漏风对策

2.1 采掘工作面发生漏风的一般处理方法

1)对井巷进行合理布置:合理布置井巷,能使采掘工作面的有效风量提高,也使采掘工作面的风量得到增大。通风系统设计时,要对通风系统的风巷道以及进回的距离进行严密的设计,彼此之间的距离不能过于近密,并对通风系统进风和回风的流动方向进行合理安排,不能让风路形成反向平行的流动状态。一般来说,采掘工作面通风系统设计时,对角式的分区供风通风系统是较好的选择。在对风巷道和进回风路进行开拓中,要注意减少联络巷的数量,这可有效防止漏风。

2)要严格控制通风系统的构筑物工程本身的质量。一般来说,对通风系统构筑物进行严格的质量控制,对构筑物的位置进行合理安设,是使漏风情况减少的最有效、最直接、最简单的一种方法。进行通风系统设施的构筑时,对于工程施工质量一定要进行严格控制,在材料选择和审核、使用上,在人员的劳动力分配和施工监督上,都要进行严格的控制和管理;对其构筑物的安设位置,必须建立在压力小、顶板完好的地带上。

2.2 上下分层的间网上发生漏风情况的处理措施

1)对中下两层漏风情况的处理一般采取注浆法。首先要对泥浆进行调配,调配时要注意沙子、黄土、水等的配对比例。调配好泥浆后,利用泥浆泵(沿管路和高度差)把泥浆送到开采工作面,等到泥浆里面的固体物质凝固之后,将工作时剩余的水引流到就近的巷道里排出去。在这一过程中,泥浆的主要作用是将残留的矸石和碎煤包起来,使采掘工作面的密闭性增强,漏风情况减少。

2)在中层和下层进行黄土的铺垫来防治漏风。对回采的中层和上层进行分层时,在顺槽或者是工作面靠近顺槽约5m左右的内网里进行黄土铺设(黄土厚度大约12cm)。在回采工作面进行放顶之后,将水从顺槽中注入,使黄土遇水成为泥浆,将金属网的假顶封堵起来,从而降低漏风的可能性。采用这种方法不仅操作非常简便,而且成本较低(黄土是很容易取得的材料)。黄泥泥浆在与冒落岩石粘合的时候,还会形成一层较完好的再生顶层,下分层回采工作时,能够降低网上漏风的可能性。对中层和下层的分层采掘的时候,可以沿着黄土、碎矸石、金属网所产生的再生顶板进行掘进,黄泥浆和冒落岩石相粘合可对联网中质量较差的位置产生一定的补救,也能让掘进时的有效风量增加,从而降低网上出现漏风。但是这种方法会使上分层回采工作量和采掘工序的复杂程度增加;并使下分层回采时原煤杂质和灰分更多,对煤的质量产生很大影响;该方法在矿压较大位置的漏风防止效果不很明显。

3)进行采掘工作面的漏风处理时,通过改变采掘的方法、提高方法的科学性和先进性,能够让下分层采掘中的漏风问题得到改善或解决。这里所说的方法更多是指一次采全高的方法。使用这种方法优点在于:采掘时能较好控制开采速度,能让采掘过程中的瓦斯涌出量相对上分层采掘要少35%左右,这使瓦斯的管理和控制工作相对简单一些;这种方法很适合在高沼气矿井采掘时使用;该方法对小窑进行封堵和越界开采工作有一定的帮助。不过这种方法也有一定的局限性:首先,会使采掘工艺更加复杂,技术要求较高;其次,会增加顶板管理难度,如果采掘的工作面很多会导致风量配备出现问题。

3 结束语

对采掘工作面的漏风问题进行防治,除了在操作上下功夫之外,还应在管理上下功夫。相关的采掘项目负责人和施工负责人要加强的安全意识,对采掘过程中的漏风情况进行重视,并在采掘工作进行过程中加大管理力度,使漏风防治方法能够实施到位;只有这样,才能够让采掘工作面的漏风问题得到很好的防治。

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