采煤工作面上隅角瓦斯超限的几种处理办法.docx

欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com采煤工作面上隅角瓦斯超限的几种处理办法摘要：分析了采煤工作面上隅角瓦斯来源及瓦斯超限的种种原因，并提出了治理上隅角瓦斯超限的几种方法，详细介绍了各种方法的优缺点及发展方向。关键词：工作面;上隅角;瓦斯;处理瓦斯管理是矿井安全系统工程和“一通三防”管理中的一个重要环节，但同时也是一个薄弱环节，而防治瓦斯超限又是瓦斯管理的重点和难点。生产矿井的瓦斯超限是威胁矿井安全的主要因素，随着矿井采掘机械化程度的提高、技术的进步、生产水平的延伸和采掘强度的加大，使矿井瓦斯涌出量急骤增大、瓦斯超限现象更为频繁发生，瓦斯超限的发生地点绝大多数是在采掘工作面(占矿井瓦斯超限次数的 80以上)，其中采煤工作面的上隅角尤为突出，不但严重制约了采煤工作面的正常生产，给其安全也带来很大的不确定因素，并且也严 重威胁整个矿井安全。因此，分析采煤工作面上隅角的瓦斯来源、超限原因，找出解决问题的具体方法和措施，积极探索新的瓦斯治理技术、创新瓦斯管理方法，对煤矿安全生产有十分重要的意义。1.上隅角瓦斯来源上隅角瓦斯超限的原因是多方面的，就其瓦斯的来源主要有以下几个方面：本煤层，本煤层存在着大量的裂隙，处于开放状态，有利于瓦斯向上隅角的空间内涌出。邻欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com近煤层，受采动的影响 邻近层会产生较多较大的裂隙，另外上隅角处于负压状态，瓦斯会由邻近煤层通过裂隙向上隅角涌出。采空区，现在大多数矿井采煤工作面的机风巷基本上都采用了煤巷锚杆支护，这种主动的支护方式使得巷道上方的直接顶和老顶结合成为一个相对稳定的整体，在采煤工作面向前推进的过程中，顶板不易跨落，产生悬顶现象，使机巷的下隅角和风巷的上隅角形成了一定的空间(为上隅角的瓦 斯积聚提供了空间)，因而进一步使：机巷下隅角采空区一风巷上隅角三者构成了一个风流的通道(为采空区的瓦斯大量涌向上隅角提供了通道)，使得部分风流流向采空区，带出采空区内的大量瓦斯，为上隅角的瓦斯积聚提供了主要的瓦斯来源。2.采煤工作面上隅角瓦斯超限的原因分析2.1 采煤工作面的通风方式采煤工作面的通风方法有：“U”型、“Z”型、“Y”型、“W”型、“H”型等多种，但我国绝大多数采煤工作面均采用“U”型通风方式。“U 型通风条件下的采空区瓦斯流动场的规律：沿工作面推进方向，从工作面向采空区深部剖面看，采空区瓦斯呈现为一个抛物线状，从进风巷向回风巷剖面看，采空区瓦斯浓度呈现为一元一次方程直线状(在上隅角处最大)。在“U 型通风方式下。进入工作面的风流分为两部分，一部分沿工作面流动;另一部分进入采空区，在工作面风流的欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com前半部份在采空区内部沿角度放大的方向流动;在工作面的后半部分，进入采空区的风流因回风巷负压逐渐返回工作面。若工作面后方与邻近煤层采空区或同一煤层未隔离的巷道相通，即采空区有漏风通道，则此风流会汇入工作面漏入采空区的风流中而流向工作面。可见，进入采空区的风流通过采空区，风流带出瓦斯，逐渐返回工作面，最后汇集于采面上隅角，所以，工作面上隅角为采空区瓦斯流入工作面的汇合处。2.2 采面上隅角的风流状态是瓦斯超限的重要原因采面上隅角靠近煤壁和采空区侧，风流以 90 度角度突然调向，风流速度很低，局部处于涡流状态。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成了上隅角的瓦斯超限。若工作面上隅角回柱滞后，除上隅角存在的涡流区外，在靠近切顶排处会出现微风区，采空区漏出的瓦斯在此处积聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。2.3 采面上隅角处两面压差大小是瓦斯超限的另一种原因巷道风流中任一断面都具有静压、位压、动压，三种压力之和是全压，全压差的大小决定着风流的方向和速度。由于上隅角处两面的静压和位压是一样的，风流速度不一样，采煤工作面的风流到此转弯，造成上隅角处风流速度变慢，上隅角两面的风流速度差降低，此处风流速度大大减少，在欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com上隅角处出现无速度差，甚至风流出现紊流。3 防治上隅角瓦斯超限的方法针对上隅角瓦斯超限的情况，通常的防治方法有 10 种，即：设臵上隅角临时挡风帘;增大回采工作面风量;设臵采空区风幛;采煤工作面安装局部通风机;采煤工作面回风巷安设风、水引射器;安设专用抽排风机;高位抽放瓦斯;建立采煤工作面尾排系统;三相泡沫挤上隅角瓦斯;改变通风方式等。现分别进行分析。3.1 设臵采面上隅角挡风帘当采煤工作面上隅角出现瓦斯超限时，在靠近采煤工作面上隅角处挂一挡风帘，使之将工作面的风流一分为二，利用风帘引导较多的风流流经上隅角，以稀释高浓度瓦斯。风幛可采用软质风筒布制作，长度一般不小于 10