上隅角瓦斯自動抽放系統在潘三礦的應用
陳立民
(太原煤炭氣化集團有限公司華南公司,山西太原030000)
摘 要:上隅角瓦斯超限不僅嚴重影響采煤工作面的正常生產,也會產生極大的安全隱患。為了有效解決上隅角瓦斯超限問題,潘三礦在1452(3)綜采工作面安裝了上隅角瓦斯自動抽放系統,并進行了抽放試驗,抽放效果明顯,有效解決了上隅角瓦斯超限問題。
關鍵詞:上隅角瓦斯;瓦斯自動抽放系統;自動控制
中圖分類號:TD712+.6 文獻標識碼:B 文章編號:1003-496X(2006)
潘三井田處于淮南向斜潘集背斜的南翼,總體形態為一單斜構造。1452(3)綜采面位于礦井西二采區上山以西,工作面走向長1
1 問題的提出
1452(3)工作面在采用頂板水平鉆孔和邊孔抽放鄰近層、圍巖及采空區深部的瓦斯,有效地控制了采空區瓦斯向工作面大量地涌出,就目前1452(3)工作面瓦斯涌出來看,主要來源于工作面煤壁(含巷道煤壁)和落煤解吸的瓦斯,但在開采時,由于采空區內殘留煤炭解吸的瓦斯和采空區內煤柱因頂板垮落而卸壓產生大量的游離瓦斯繼續向采空區內釋放,積聚在采空區的淺部,在通風負壓的作用下向工作面上隅角涌出,造成上隅角瓦斯超限。
2 上隅角瓦斯自動抽放系統應用試驗
1452(3)工作面上隅角瓦斯的涌出一直影響著工作面的正常生產,特別是在工作面割煤時,煤壁推進速度快,工作面落煤瓦斯解吸量大,同時煤層頂板在采空區內卸壓面積相對增大,鄰近層、圍巖和采空區內的煤柱向采空區瓦斯涌出相應增加,突出表現在工作面上隅角瓦斯涌出加大,出現上隅角瓦斯超限。為了解決上隅角瓦斯超限,在工作面上隅角安裝瓦斯自動抽放系統(見圖1),當工作面上隅角瓦斯超限時,控制閥門自動打開,抽放工作面上隅角瓦斯。
2.1 上隅角瓦斯抽放裝置安裝
從工作面上隅角通風參數和瓦斯濃度的測定結果可以看出,靠近1452(3)工作面上隅角煤壁邊緣瓦斯濃度最大,抽放管路安裝在該地點最為合適。為了能及時治理上隅角的瓦斯,將瓦斯傳感器安裝在上隅角瓦斯濃度最高的地方(上隅角煤壁邊緣),這就是說,該處的瓦斯濃度將代表著上隅角的瓦斯濃度。根據工作面瓦斯安全管理規定,將上隅角瓦斯濃度界限定為0.9%,在工作面割煤或檢修作業期間,若工作面上隅角瓦斯濃度超過瓦斯抽放控制裝置設定的界限濃度時,控制裝置發出控制指令,抽放上隅角瓦斯管路的自動閥門自動打開,開始自動抽放上隅角瓦斯;當上隅角瓦斯濃度低于瓦斯抽放控制裝置設定的界限濃度時,控制裝置發出控制指令,抽放上隅角瓦斯管路的自動閥門自動關閉,從而實現上隅角瓦斯抽放的自動控制。
2.2 抽放效果考察
當抽放口在工作面上隅角最佳位置后,在工作面上隅角布置瓦斯濃度變化觀測點(見圖2),對上隅角瓦斯的抽放效果進行了詳細考察,即在安裝自動控制裝置前后分別對上隅角瓦斯濃度變化進行測定,并記錄了瓦斯超限的次數和超限時間,結果發現,自動控制裝置安裝前上隅角瓦斯超限次數為65次/d,而在自動控制裝置安裝后,上隅角瓦斯超限次數為47次/d,上隅角瓦斯超限次數減少18次,同時上隅角最高瓦斯濃度由1.92%降低到1.22%。抽放筒抽放上隅角瓦斯前后上隅角最大瓦斯濃度變化關系見圖3。
2.3 抽放效果分析
根據抽放前后對工作面上隅角瓦斯濃度分布的測定結果,可以看出,利用瓦斯自動抽放系統對上隅角瓦斯進行抽放可以解決上隅角瓦斯超限問題。
(1)上隅角煤壁邊緣瓦斯產生積聚,成為瓦斯濃度最高的地方,直接影響工作面的安全生產。距抽放口
(2)在距抽放口較遠處,主要受工作面風流影響,受抽放負壓影響較小,瓦斯濃度變化不大,抽放
效果不十分明顯。
(3)采空區密閉的構筑,減少了采空區瓦斯涌出量,同時也改變了瓦斯積聚位置和濃度分布。
3 結 論
在淮南礦業集團公司潘三礦1452(3)工作面進行了局部積聚瓦斯安全抽排試驗。在該工作面上布置了瓦斯自動抽放控制裝置。試驗結果表明,自動控制系統工作正常,操作簡單,能有效地解決上隅角瓦斯超限問題,使上隅角瓦斯濃度平均降低20%以上,保證礦井的正常生產。并能實時反映抽放的瓦斯濃度并自動控制抽放量,同時自動監測抽出氣體中的CO濃度,可預報采空區煤炭的自然發火。
作者簡介:陳立民(1963-),男,1983年畢業于河北礦業學院采煤專業,工學學士,高級工程師,現任太原煤炭氣化集團有限公司華南公司副董事長、總經理,已發表多篇論文。
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工作面無人開采薄煤層工藝
無人開采薄煤層的工藝是用機組從工作面切割煤層,順便從工作面運出煤炭。另外,靠掉下大塊巖石的潛在力量破碎工作面控頂部分的煤炭。不用支架支護掏出煤炭的空間,是靠煤層支承著。沒有控頂支架排除了自然力量的阻力,形成相稱的互相支承。當作業工作面控頂矩寬度0.15~
摘自 《УГОЛЬУКРАИНЫ》 2005 No.6
