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通风技术在瓦斯治理中的应用探索

2020-12-08

魅力中国 2020年19期
关键词:风井对角风流

(内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇上湾煤矿,内蒙古自治区 鄂尔多斯 017000)

随着现阶段我国煤矿产业的发展速度不断加快,煤矿巷道的开采深度正在不断上涨,在大量的开采工作当中,煤矿巷道内部的采空区域以及周围的压力差也在不断上涨,如果不能对采空区域进行有效的治理,那么煤矿巷道内部的瓦斯会不断朝着工作层当中进行渗漏,对整个矿井的环境安全产生了严重的影响,因此需要通过相应的通风技术来对巷道内部的瓦斯气体进行有效的治理。

一、煤矿常用通风方式

一是中央式。虽然进风井和回风井在井田内部,但是相对位置不一样,由此可分为两种样式:第一、中央边界式;第二、中央并列式。第一种用于瓦斯多、煤层离水平面近的环境。而第二种用的瓦斯少、煤层与水平面的角度大、井田径向长度小于4000m 而且深度埋藏的环境。二是对角式。与基础方法相像,又进风井和回风井的相对位置有异,分为分区对角式和两翼对角式。分区对角式用在地表滚动大、煤埋藏的浅的地方。两翼对角式通风用在井田径向距离大、易发生煤和瓦斯火灾的矿井。三是区域式。在特大型矿井中的每个地方都要施工,为了能有独立的进风井和回风井,结果为一个相对独立的生产回风系统。

二、常见通风方式优缺点分析

一是中央并列式通风的优点是进风井和回风井都布置在井田中央,建井工期短、成本低、出煤速度快且管理方便;缺点是煤矿井下的风流呈折返式流动,井底车场附近漏风量大且存在新鲜风流被污染的风险。中央边界式通风的优点是通风构筑物少且通风阻力小,新鲜风流不易被污染;主要缺点是风流流动路线长,风量损耗较多。二是两翼对角式通风的优点是在通风系统内部通风线路短、阻力小、安全出口多,易于调节风量且煤矿井下风压稳定;缺点是建井投资大,井筒附近安全煤柱压煤量大。分区对角式通风的优点是矿井每个采区都有独立的通风线路,相互影响小,建井周期短且出煤速度快;缺点是矿井的通风设备占用量大,反风困难且管理不便。三是区域式通风的优点是改善了煤矿井下的通风及生产条件,缩短了建井周期,通风阻力小,通风系统网简单且漏风量小,风流便于控制;缺点是设备占用量大且分散,不易于管理。

三、通风技术在瓦斯治理中的应用

(一)U+L 型两进一回通风技术在煤矿瓦斯治理中的应用

第一,在工作面碰到的五角范围内正对着一条进风巷道,由于进风行道的压力较大,在很大程度上有效抑制了工作面当中口角内部的瓦斯的流动,进而可以保证瓦斯可以从尾向区范围内流出,对整个开采工作面形成了良好的瓦斯抑制效果。第二,因为进风巷区域范围内的压力不断上涨,依照风压平衡工作原理在采风区域范围内的漏风风流大部分都涌入到了回风巷道内部,随着回风流从风井当中的不断排出,在很大程度上改善了开采工作人员当中瓦斯含量过高等方面的问题。采用U+L 型进风方法,主要是以回风向瓦斯治理的方式作为出发点,有效运用风流来提高井下瓦斯的扩散以及运行的效率,降低了局部瓦斯的含量,有效避免了由于局部瓦斯含量过高,而对整个开采环境形成不良的影响。由于U+L 型通风结构采用的是两条进风向来进行通风,因此,在工作面当中的通风量相对比较充足,有效解决了由于瓦斯浓度过高,而造成整个工作面的通风量不足等问题。

(二)偏W 型通风技术在高瓦斯综采工作面中的应用

偏W 型通风系统在原有的通风线路构成的基础之上,在轨道巷和皮带巷二者之间来进行进一步的施工,主要是增加了一条独立工作的回风巷结构。在回风巷的施工过程当中,将新增加的回风巷向轨道的另一侧进行偏移,同时轨道巷和回风桥之间保留大约8m 距离的空间范围,该空间范围的主要作用是来保证整个回风巷道的安全性和稳定性,同时让各个不同的通风线路,在通风过程当中相互之间保持完全的独立,有效预防出现通风结构之间串风问题而影响整个瓦斯的排放效率。偏W 型通风系统在实际的工作过程中运用轨道向和皮带向来进行通风,在回风向内部形成了两进一回的通风系统结构,这种通风方式的主要优势在于两条进风巷道正对着瓦斯聚集的偶角去,因为进风向的通风量相对较大,同时风力的流动速度较高,瓦斯在煤矿巷道当中的聚集问题得到了有效的改善,因为偏W 型通风系统在整个结构构成上采用的是两条巷道同时进风的方式,因此在工作面当中整体的通风量相比于之前的通风形势,通风量上高出了一倍之多,以此来有效保证整个通风工作面的良好工作环境,同时也提高了整个工作面的整个环境附加工作状态。

总结:针对不同的煤矿开采环境,选择出对应的通风结构,来最大限度上保证整个煤矿开采工作面当中具有新鲜的空气流动,实现了瓦斯气体浓度的降低,同时也保证整个煤矿巷道维护工作成本的降低,对提高整个煤矿开采工作单位的经济效益以及实现良好的社会效益都有着重要的意义。

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