采煤工作面上隅角瓦斯涌出量变化与上隅角风障吊挂角度和长度之间关系.doc

采煤工作面上隅角瓦斯涌出量的变化与上隅角风障吊挂角度和长度之间关系 采煤工作面瓦斯涌出主要包含三部分，一是来源于工作面煤壁、二是来源于工作面后方的采空区、三是来源于采落的煤炭，在我矿的采煤工作面中采空区瓦斯涌出占到整个工作面瓦斯涌出的20%~60%。而治理采空区瓦斯涌出矿井主要采用了顶板走向钻孔和高抽巷及老塘埋管抽采技术，上隅角悬挂风障也是处理上隅角瓦斯积聚的一条重要手段之一，也是处理上隅角瓦斯积聚的最后一条防线。下面就测气员在用风障处理上隅角瓦斯的几点技巧和创新进行详细分析。 当采空区上隅角瓦斯涌出量在1m3/min以下。 当采空区上隅角瓦斯涌出在1m3/min以下时，此时上隅角瓦斯涌出量较小，上隅角产生瓦斯积聚的主要原因是，上隅角瓦斯涌出在上隅角空间分布上的不均衡和上隅角风量不充足因素造成的。 上隅角瓦斯涌出在空间上的不均衡： 主要体现在，上隅角瓦斯涌出集中在上隅角上肩窝和充填袋顶部，如下图红色区域部分。此时上隅角瓦斯涌出量很小一般不超过1m3/min，但是将便携仪贴近充填袋和上肩窝顶部时仍可以测得较高浓度的瓦斯，此时风障吊挂如下图： 由于上隅角瓦斯涌出量不高，只需将风障末端AB段靠近瓦斯涌出源附近，AB距离充填袋0.2~0.3m，A点距离上煤帮0.2~0.3m，使风量集中向充填袋和上肩窝附近流过，由于风量集中在AB段和充填袋之间，此时的风速迅速提高，从而促进了风流于瓦斯的充分混合，上隅角瓦斯涌出得到有效控制。风障始端C与切顶线之间张角不需要太大，因为上隅角瓦斯涌出量不高，太大容易增加采空区和上风巷之间的风压，采空区内积存的瓦斯被风障拉出，张角一般控制在30°左右，风障长度在4~6米即可。 当上隅角瓦斯涌出量很大1~2m3及以上。 当上隅角瓦斯涌出量在1~2m3及以上时，上隅角瓦斯涌出量非常大，必须利用风障加大上隅角的风量，才能使稀释上隅角涌出的瓦斯。风障的使用应加大长度，长度增加到10~15m;风障角度也较原先有所增大,与切顶线夹角增加5~10°。如下图： 为增加上隅角风量，风障末端A1点距离充填袋和上煤帮距离控制在0.4~0.8米，风障整体曲线更加平滑呈抛物线状，始端C1靠近煤壁距离煤壁0~1米，此时上隅角风量急剧升高，可以充分稀释上隅角涌出的瓦斯。 由于上隅角风障长度和截风断面的增大，从而增加了工作面通风阻力，增加了上隅角附近的采空区与上风巷的风压差，采空区瓦斯涌出将会有所增加，工作面风量会略有下降，回风瓦斯浓度将有可能明显升高。所以，在处理上隅角瓦斯的同时，应综合考虑以上因素调整风障的截风断面，通过调整C1点距离煤壁的距离以及A1点出风口的宽度来改变上隅角采空区和上出口的风压、工作面风量、上隅角通过的风量使三者达到一个最佳的平衡状态。 上隅角瓦斯涌出量较大时，为了使上隅角有足够的风量风障除了吊挂长度增加以外，风障出风口A1还要开大，从而促使上肩窝、充填袋及其顶部瓦斯更难以与风流快速混合，也就是说出现与第一项问题所类似的问题。此时，应在上隅角再增加一条风障，其悬挂方式与前面图中一样，如下图。红色风障为大长度、大张角、大出口悬挂以获取较大的风量处理上隅角空间内瓦斯，黑色风障为小出口、小长度、小开口，主要用于处理局部难以与风流汇合地点的瓦斯。 三、采煤机接近机尾时，对风的影响 煤机本身体积庞大，对工作面风流阻力较大，工作面机尾附近空间狭窄，工作面风流在机尾直角转弯引起风速在同一断面上分布不均匀现象（靠近煤壁侧附近的风速明显高于上隅角侧附近风速）。所以，当煤机靠近机尾时，堵塞了上隅角狭窄的空间，引起上隅角附近采空区和工作面上出口之间的风压差突然增大，如果这时的上隅角附近采空区及其顶板裂隙内的瓦斯含量较大，其内的瓦斯就会被突然增大的风压拉出造成回风瓦斯和上隅角瓦斯猛然上升。 在煤机进入机尾时，为了降低上隅角采空区和上出口之间的风压差，可将上隅角风障由始端向上隅角逐步缩短以降低风压差，由于煤机庞大的机身在机尾所引起的风流从新分布，即：靠近煤壁侧附近风流速度下降、靠近上隅角附近风速升高，煤机本身对上隅角来说就是一条效果很好的风障。所以，缩短上隅角风障长度并没有减小通过上隅角的风量，如果条件允许（上隅角瓦斯在煤机自身的导风作用下，可把瓦斯降到安全浓度值以下）可以去掉上隅角风障，以充分降低压差减小瓦斯涌出，缓解煤机到机尾时给整个工作面风量减小带来的压力。