浅谈采煤工作面上隅角瓦斯积聚原因分析与处理方1.doc

浅谈采煤工作面上隅角瓦斯积聚原因分析与处理方法 金华山煤矿 宁文卫 许刘晓 煤矿瓦斯积聚是煤矿安全生产的重大隐患，容易引起瓦斯事故，因此我们要加强矿井的瓦斯的综合防治与管理，采取有效措施治理瓦斯，为煤矿安全生产提供坚强有力的安全保障。 工作面上隅角瓦斯超限的原因 在煤矿生产过程中，采煤工作面上隅角作为采空区漏风与工作面风流的交汇点，加之生产中工作面风流携带不断暴露的新鲜煤壁扩散出来的大量瓦斯流过，由于风流的紊流和扩散作用，极易形成瓦斯积聚。采煤工作面上隅角瓦斯积聚是很令人烦恼的一件事，并且对矿井正常生产造成严重威胁和影响，通过对瓦斯积聚原因的分析，提出上隅角瓦斯瓦斯综合治理的一些方法。 1、采煤工作面的通风方式 我国绝大部分矿井采煤工作面采用U型通风方式，此种通风结构，对了解煤层赋存情况，掌握矿井瓦斯、火灾的发生发展规律较为有利。由于巷道均布置在煤体中，因而巷道帮上的漏风率较少，但容易使上隅角出现瓦斯积聚现象。但通过改变回采工作面的通风方式，从而改变上隅角的通风状态的方法，改变瓦斯的交汇点，这类方法有Y型、偏Y型、H型、Z型、W型、下行通风等多种，但这些方法不仅在有自燃发火倾向的煤层中采用时大大受到限制，而且由于增加了巷道的工程量，对矿井的采掘接续、人力安排有较大影响，因此，这类方法很难普遍推广，各个矿井只能根据各自的实地情况选择适合自己的通风方式。 2、U型通风方式以其明显的优势在煤矿开采中得到广泛应用，要治理在U型通风条件下采煤工作面上隅角的瓦斯，就必须了解在U型通风条件下的采空区风流流动规律，其规律是：风流从工作面进风巷向工作面切眼流动，其中有一少部分向采空区流动（我们称之为采空区漏风），大部分在工作面内流动（我们称之为工作面风流），从工作面向采空区深部剖面看，采空区的漏风呈现抛物线状，从而带出了采空区深部的瓦斯，在工作面上隅角交汇，使工作面上隅角瓦斯浓度较高。 3、工作面上隅角风流状态的分析 采煤工作面上隅角靠近煤壁和采空区，风流经过工作面上端头时，由于巷道突然垂直转弯，使靠近煤壁的风速降低，工作面上隅角出现局部涡流与紊流现象，在附近出现风流循环流动现象，使采空区和工作面的瓦斯不容易被风流带走，从而使上隅角瓦斯容易产生积聚。由于瓦斯的比重比空气的低，所以从工作面上隅角的断面看，从顶板到底板呈现递减现象，顶板处瓦斯浓度较高，因此必须加强此处的瓦斯管理，防止瓦斯事故的发生。 二 、工作面上隅角瓦斯积聚处理方法 针对上隅角瓦斯超限积聚的不同情况，通常的防治方法有以下几种： (1)设置上隅角临时引风帘；(2)设置采空区纵向密闭风障；(3)高位抽放瓦斯及上隅角埋管抽放；(4)采煤工作面安装局部通风机；(5)采煤工作面安设风、水引射器；(6)安设专业抽排风机；(7)增大回采工作面风量；(8)改变通风方式等；下面简要介绍其中的几种处理方法。 1、设置引凤帘 风流经过上隅角附近时会出现涡流现象，同时该处风速较低，使上隅角瓦斯难以进入主要风流中，因此，在工作面上端头设置临时引风帘改变风流方向，使一部分风流经过上隅角的涡流与紊流区域，冲淡稀释上隅角的瓦斯，引风帘可以采用软质风筒布制作。该方法只是临时措施，仅限于上隅角瓦斯积聚不严重时使用。实践证明：当一个工作面瓦斯绝对涌出量较大时，即使采用钻孔抽放及上隅角埋管抽排，上隅角仍然存在涡流运动，有时上隅角还会存在瓦斯超限现象。设置引风帘可以改变上隅角风流路线，让新鲜风流进入上隅角改变涡流与紊流状态可以达到冲淡、稀释瓦斯，防止发生瓦斯超限事故。 2、上、下隅角封堵并设置密闭风障 上隅角高浓度瓦斯就是由于U型通风系统在采空区形成的漏风将采空区的瓦斯带出而造成的。在上、下隅角处用袋子装满黄土（在不自燃、无条件时也可用煤矸）封堵一道双袋子隔离墙，并在进风侧设置密闭风障，控制进风风流向采空区不漏或少漏，使风流基本上均由回采工作面通过，从而有效地阻止采空区的瓦斯向上隅角涌出形成积聚，工作面煤壁和采落的煤炭涌出的瓦斯，由工作面风流冲淡稀释。纵向密闭风障设置方法，就是沿回采工作面倾向长度方向布置风障。风障的材料可为风筒布或其它符合煤矿井下使用的柔质材料，风障的顶部用铁丝与顶梁扎接，下部与地板相接，并用浮煤压实，从而减少或控制向采空区的漏风量。密闭风障靠近采空区，风障容易被顶板垮落的矸石砸坏，并且工作面不断向前推进，风障也不断向前移动，增加了工作难度和强度，使用时必须加强管理，否则将起不到应有的作用。 3、高位钻孔及上隅角埋管抽采瓦斯 这种方法可以达到治本的效果，在回风巷上、下帮合理设计施工迈步钻场，向工作面上方裂隙带打高位钻孔，钻孔的终孔层位位于裂隙带上部界限，并且优化钻孔布置，实施高位钻孔抽采。值得注意的是钻场间距离及衔接接以及钻孔参数与煤层与顶板岩性有着较大密切关系。 在工作面回采时，上隅角老塘顶板