高瓦斯煤矿通风技术分析
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摘要:在煤炭的企业中,尤其是在高瓦斯的矿井中,瓦斯的含量是相当高的,这样的煤层比较容易会出现自燃起火的现象,怎样进行安全的通风是每一个矿井急需解决的问题,本文主要对煤矿的通风技术做了一些探讨。
关键词:高瓦斯煤炭 通风技术
应用安全合理的通风技术是解决高瓦斯矿井瓦斯超限和易自燃煤层自然发火问题的主要途径,也是矿井发生重大灾害后防止灾变扩大的重要保障。采取安全、经济、有效的方法将瓦斯浓度降到安全浓度以下,是亟待解决的问题。
一、均压通风技术
(一)均压通风的作用原理
均压通风其实质是通过设置调压装置或调整通风系统,以降低漏风通道两端的风压差,减少漏风量。煤矿采用均压通风技术主要是控制工作面瓦斯涌出,即通过提高工作面风压,减少外部漏风,从而控制外部各种有害气体涌人工作面,确保工作面正常生产。
(二)使用均压通风的注意事项
1凤机均压
使用风机均压,工艺简单,操作方便,安全可靠,即使风机因故停止运转,工作而在矿井主扇负压的作用下仍能保持正常通风,在短时间内工作面瓦斯不会有太大变化。停风机后工作面回风侧的人员只要及时撤到进风侧就不会有危险,有利于安全生产,但对于外部漏风较大的工作面效果不明显。
2风窗一风机联合均压
使用风窗一风机联合均压治理瓦斯必须慎重,不但耍有具体的技术措施,同时还要有完善的切实可操作的管理措施。具体应注意以下几点:I)停风措施,一旦均压风机因故停风,工作面瓦斯就会大量涌出,溜子道的截止门和回风道的调量门如不及时打开,均压区内将形成高瓦斯区,有可能酿成瓦斯事故,2)溜子道的截止门必须钉严,以防工作面均压区卸压;3)溜子道的风筒出口距工作面下端头不能太近,不少于30 m,以防因风机射流造成煤炭自燃;4)合理调节回风道调量风门的调量窗面积,以达到最佳均压效果;5)使用均压通风要注意全井风量的调配,以防止因均压风机的作用而造成其它采区供风不足;6)风筒、风门每天都要设专人维护,从而确保工作面风流稳定;8)随着工作面的不断推进,上、下两道风门向外移设时应事先钉好外面的风门,然后再拆里面风[;9)要每天不断对均压通风进行调整与调试,直到达到最佳效果。
二、综放面B型通风
综放面B型通风模式是近年来研究总结出的适应于高瓦斯易燃厚煤层综采放顶煤开采的工作面通风技术,是在对矿井通风理论、流体力学理论和综放工作面瓦斯涌出与运移规律的研究基础上,结合高瓦斯易燃厚煤层综采放顶煤开采特点提出的综放工作面“一通三防”(目p通风、防治瓦斯、防火、防尘)的综合通风技术,是新型通风方式与通风控制理论的有机统一。该技术的核心内容为:通过在工作面进回风系统中布置通风联络巷,与工作面构成并联通风网路,并与回风巷并联布置顶板瓦斯排放道,形成“一进二回一联巷”的B型通风系统,采取在回风巷增阻和联络巷调压的控制措施,抑制高瓦斯综放工作面瓦斯涌出。引导工作面高顶及上隅角瓦斯按预定通道运移。
(一)B型通风横式的核心技术
1 抑制瓦斯涌出
综放面瓦斯涌出来源分为三部分。针对瓦斯涌出来源及瓦斯涌出的不同特点,应用B型通风技术,可通过不同的途径有效抑制瓦斯桶出,减少工作面瓦斯涌出总量。
1)采落煤炭和新暴露煤壁瓦斯涌出。应用B型通风技术,在回风巷安设增阻风门形成的局部通风阻力,使风门进风侧压力坡线变缓。各点风流绝对静压升高,从而有效地抑制工作面采落煤炭和新暴露煤壁瓦斯的涌出,减小这一瓦斯来源的瓦斯涌出量。
2)巷道瓦斯涌出。在高瓦斯矿井,超长工作面的采准巷道成为综放面瓦斯的又一个重要来源。应用B型通风技术,可有效抑制巷道瓦斯的涌出,减小巷道瓦斯涌出量。但应引起注意的是,在回风巷增阻风门的回风侧,各点风流绝对静压却比增阻前更低,瓦斯涌出强度也将更大,因此,回风巷增阻风门应尽量安设在回风巷巷口位置处。
2 控制瓦斯运移
B型通风技术研究综放面瓦斯运移与控制的对象为采空区和工作面高顶、支架尾部、上隅角瓦斯。
1)在B型通风方式下,综放面布置两条回风巷,采空区高浓度瓦斯有2个排口通道供选择。由于瓦斯排放道与采空区连通并且受动应力破坏,巷道滞后工作面煤壁2--5 m冒落,通风阻力较大,因此。必须在回风巷安设增阻调节风门来调节2条回风巷之间的风压差,使排放道通的风负压略低于回风巷的通风负压,控制采空区的高浓度瓦斯从顶板瓦斯排放道排出。
2)在综放面瓦斯管理的死角,应用B型通风技术,通过回风巷增阻风门调节,减弱采宅区等瓦斯涌出源的瓦斯涌出强度,而支架顶部的排放道通风负压低于上述各点的通风负压,工作面高顶、上隅角和支架尾部的积聚瓦斯从瓦斯排放道排出,从而消除综放面积聚的瓦斯。
(二)B型通风的缺陷及解决方法
在。型通风模式下,由于排放巷正前方始终处于不稳定垮落状态,排放巷与采空区的通畅程度随时变化,在排放巷与回风顺槽风压差既定的前提下,排放巷排出的瓦斯总量基本稳定,但由:Y-4~面排向排放巷的风量变化幅度大,因此排放巷瓦斯浓度难以被控制在安全浓度以下。
针对存在的问题,研究应用排放巷局扇正压供风技术,成功解决排放巷的瓦斯超限问题。排放巷正前方垮落带中瓦斯渗流的性质与掘进煤巷煤壁瓦斯渗流性质一致,因此,可以考虑由局扇供风稀释综放面排放巷排出的大量高浓度瓦斯。在通风联络巷安装局部通风机,用局部通风机向排放巷正前方供风,稀释排放巷的瓦斯。局扇供风量根据排放巷排出的瓦斯量计算确定。为实现排放巷通风压力稳定和安全稀释瓦斯,必须保证排放巷正压供风局扇运转的连续性和安全性,对综放面排放巷供风局扇采取“双风机双电源自动切换”控制系统。