高瓦斯矿井回采工作面上隅角瓦斯治理
2019-10-21荆楚杰
摘 要:在回采工作面中,最容易聚集大量瓦斯的地方是上隅角,为了确保高瓦斯矿井回采工作面的安全质量,需要高度重视回采工作面上隅角的瓦斯治理工作。本文主要针对导致回采工作面上隅角瓦斯聚集的原因进行分析,探索高瓦斯矿井中回采工作面上隅角进行瓦斯治理的措施,并结合相关案例进行研究。
关键词:高瓦斯;矿井回采;上隅角;瓦斯
煤矿是高风险、事故频繁的高危能源产业,经过国家多年来的大力整顿与整改,与广大工作者的不懈努力,近年来,煤矿安全事故明显下降,得到了有效遏制。但是在煤矿开采的过程中,回采工作面上隅角经常出现瓦斯超限现象,许多煤矿企业经常停下生产对这一现象造成处理,这不仅对生产进度造成了影响,同时也在极大程度上威胁到工作人员的人身安全。本文针对高瓦斯矿井回采面上隅角瓦斯的治理工作进行分析。
1 导致上隅角瓦斯聚集的原因分析
1.1 缺乏有效的流通措施
在开采煤矿的过程中,会有许多的浮煤和瓦斯聚集在回采工作面的采空区,若没有及时采取有效措施对回采工作面的空气进行流通,就会使其采空区聚集大量的瓦斯。并且,瓦斯的密度较小,因此大多集聚在采空区的上隅角,若未能及时排放气体就会造成工作面上隅角的瓦斯含量集聚更多。
1.2 U型通风系统的影响
许多煤矿在开采过程中通常会使用U型通风系统,虽然该系统具有良好的通风效果,但是由于采空区排放出来的瓦斯会受到通风巷的影响导致瓦斯在回采工作面的上隅角大量聚集,并且瓦斯经U型通风系统排出过程中,也会经过上隅角,这就造成大量瓦斯在回采工作面的上隅角聚集。
1.3 气体排放的影响
一般情况下,回采工作面使用通风设备的主要目的是为矿井下方的开采工作人员提供所需氧气,同时将其他气体排放出去。在气体排放的过程中,会形成较大的气流,而这一气流必定会经过上隅角,并且在上隅角处发生直角转弯,使上隅角形成一个明显漩涡,导致气体不能正常排放。这样一来,回采工作面的瓦斯无法顺利汇入到排放气体的主风流当中,也无法被分散到其他区域,并且该气体涡流对在上隅角附近的瓦斯气体造成影响,导致上隅角附近的瓦斯也难以被其他气体冲散或进行排放,最终导致回采工作的上隅角有大量瓦斯聚集。
2 高瓦斯矿井中回采工作面上隅角进行瓦斯治理的措施
在对回采工作面的上隅角中大量聚集的瓦斯进行治理时,可以采用增大回采工作面的风量、设置挡风帘、设置风幛等方式。并且,U+L通风系统可以专门用于瓦斯尾巷的排放,有效抽放瓦斯。
2.1 增加回采工作面的风量
在治理回采工作面上隅角聚集的瓦斯时,仅依靠低速度的风流降低瓦斯含量是非常困难的,无法达到治理的最终目的。因此,为了降低回采工作面上隅角的瓦斯含量,需要增加回采工作面的风量,促使更多的瓦斯气体被风流带出,从而降低回采工作面上隅角的瓦斯含量。隨着风量的增加,回采工作面的负压会不断加大,这不仅可以加快回采工作面的气体流通速度,还可有效排出瓦斯。但是,仅增加回采工作面的风量还不足以完全达到瓦斯治理的目的,由于增加回采工作面的风量会将相邻采掘区的供风含量降低,从而破坏整个矿井通风系统的稳定性。并且,回采工作面的风量增加之后,采空区的粉层也会受到风流影响,对采矿工作面的施工环境造成严重影响,使矿井内部的防尘工作变得更加困难。同时,回采工作面的风量增加之后,采矿区域的风速会远远超过《煤矿安全规程》的限定,矿井质量不能达到相关标准。
2.2 设置回采工作面上隅角的挡风装置
上隅角的漏风因素是造成回采工作面上隅角的瓦斯大量聚集的重大原因。由于回采工作面的上隅角漏风,会大大降低稀释瓦斯的能力,在回采工作面的上隅角设置挡风装置可以将这一问题有效解决。当回采工作面上隅角的瓦斯浓度超过相关规定之后,可以通过挡风装置将主风流划分为两个部分,更多的风流被导向上隅角之后,就能有效降低上隅角的瓦斯浓度。
2.3 设置专用抽风式风机
在回采工作面的上隅角设置专用抽出式风机,可以将大量聚集在上隅角的瓦斯排出。当风机开启之后,会产生较大的压力差,回采工作面上隅角聚集的瓦斯随着风流被稀释之后,可以经过风机被排入到回风向导,如此一来就避免了瓦斯聚集在回采工作面的上隅角中。并且,专用抽风式风机还可使上隅角的瓦斯被迅速排放到回风巷,增加回采工作面上隅角的风量,将瓦斯浓度降低到安全标准。风机占用的面积较小,对开采工作不会造成较大影响。
3 结语
综上所述,在高瓦斯矿井开采工作中还存在较多的安全问题,最为严重的是回采工作面上隅角的瓦斯聚集问题。这一问题严重制约着矿井生产工作的顺利开展,必须要解决这个问题,才能提高安全施工质量。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中,针对文中存在的不足,提出指正建议,以有效治理回采工作面上隅角的瓦斯聚集现象。
参考文献:
[1]程建圣.高瓦斯矿井近煤层群综采工作面上隅角瓦斯治理[J].矿业安全与环保,2011.
[2]张为.防治回采工作面上隅角瓦斯超限应注意的问题[J].煤矿安全,2014.
作者简介:
荆楚杰(1989- ),男,汉族,籍贯:山西省阳泉市,2012年7月毕业于太原理工大学,大学本科学历,专业:安全工程,单位:阳泉煤业(集团)有限责任公司,初级职称。