寺河礦一次採全高工作面通風瓦斯管理實踐

2022-05-29 00:00:07 字數 3152 閱讀 7856

徐玉勝(晉城煤業集團寺河礦山西晉城 048205)

摘要:寺河礦採用了世界最先進的回採技術裝備,但要在高瓦斯條件下發揮裝置效能,實現高產高效關鍵是瓦斯治理,寺河礦依靠多巷道、大風量、強抽放等綜合瓦斯治理措施,使綜採工作面在高瓦斯條件下達到了日產21000噸生產能力,最高日產量達到28000噸, 創造了高瓦斯礦井高產高效生產的新水平。本文介紹了寺河礦大採高工作面通風方式和通風瓦斯管理。

關鍵詞:大採高工作面通風方式通風瓦斯管理

一、問題的提出

採煤工作面通風瓦斯管理的重點是上隅角,解決了上隅角的瓦斯問題,就能充分發揮裝置的效能,實現高產高效。寺河礦東區3號煤層平均厚度6.42m,煤層瓦斯含量為9.

03 m3/t,礦井瓦斯主要來自於3號本煤層,占全礦井瓦斯湧出量的97%。採煤工作面採用走向長壁一次採全高自然冒落後退式綜機械化採煤方法,裝備國外一流的先進回採裝置:德國艾可夫公司生產的sl500電牽引採煤機,dbt公司生產的二柱式掩護支架、刮板運輸機,澳大利亞ace公司的順槽皮帶等,生產能力為2500t/h。

為了充分發揮裝置效能,上隅角的瓦斯治理更為突出。

在國內其它高瓦斯礦井普遍採用放頂煤回採工藝,採用u+l、u+i通風系統,預抽、高抽手段綜合治理瓦斯,將綜放工作面產量提高到200萬噸/年左右。寺河礦要建成千萬噸礦井,採煤工作面產量必須有大幅度提高。

二、採面通風方式的實踐

、採面通風方式

1、後部通風方式

工作面採用五巷布置,工作面兩側順槽均為進風順槽,一側為兩條主進風順槽,另一側為三條輔助進風順槽,回採時,主進風順槽風流沖洗工作面後從輔助進風順槽(工作面煤壁線以里段)回到盤區回風巷,採空區各橫川隨工作面回採逐漸進行密閉,見圖1尾部通風方式示意圖。

2、三進兩回偏y型通風方式

工作面一側為進風側,布置兩條進風順槽,工作面另一側為回風側,布置一條進風順槽,兩條回風順槽,工作面回採時,進風側風流大部分沿工作面流動,然後進入回風側,一部分進入採空區,攜帶採空區的瓦斯經尾巷横川排出。工作面回風側的進風順槽風流負責沖淡、稀釋回風巷瓦斯濃度到1%以下,並經調壓可摻風稀釋尾巷横川排出的瓦斯問題。

通過在中間回風順槽設定調節牆、在兩回風順槽間横川設定調節風窗保證兩回風順槽通風;隨著工作面推進,逐漸封閉進風順槽、採空區與回風順槽間尾巷横川,並採用抽放採空區瓦斯等手段綜合治理瓦斯。

見圖2三進兩回偏y型通風方式示意圖

、通風方式的實踐

1、後部通風方式實踐

3302面在上莊風井回風巷以西段(走向長度750公尺)採用了五進兩回通風方式(方案一),工作面北側為兩條主進風順槽33021、33025巷,工作面南側為三條輔助進風順槽33023、33022、33024巷,回風流由33022、33024工作面回風横川以東段回到上莊回風立井,工作面瓦斯組成如下表:

工作面總配風5000 m3/min,其中33021、33025巷配風3200 m3/min,工作面切眼配風3200 m3/min,33022、33023、33024巷配風1800 m3/min。在33023巷口設定一組平衡風門,在33022、33024巷口設定調節牆,調節主進風順槽與輔助進風順槽的風量分配。

隨著工作面推進逐漸封閉33022巷與採空區相連的横川,工作面僅保留乙個尾巷横川;工作面每推進過乙個33025/21間横川,要封閉該横川以里的33025正巷,在上隅角打木垛維護回風通道,保證回風通道通暢,工作面回採過程中未出現採面瓦斯超限現象。

2、三進兩回偏y型通風方式實踐

3301面採用三進兩回偏y型通風方式(方案二),工作面北側為兩條主進風順槽33011、33015巷,工作面南側為一條輔助進風順槽33013巷,兩條回風順槽33012、33014巷,正常回採情況下,工作面瓦斯組成如下表:

工作面總配風8650 m3/min,其中33011、33015巷配風4350 m3/min,工作面切眼配風4200 m3/min, 33013巷配風4300 m3/min。隨著工作面推進逐漸封閉33012巷與採空區相連的横川,工作面僅保留乙個尾巷横川;工作面每推進過乙個33015/11間横川,要封閉該横川以里的33015正巷,在上隅角打木垛維護回風通道,保證回風通道通暢,在33012正巷通風横川以外設定調節牆,保證33012風流部分向里流動,經過33012/14間最裡面的通風横川回到33014巷,工作面回採過程中必須維護好上隅角回風通道,否則會出現瓦斯超限現象。

三、抽放實踐

1、預抽、邊採邊抽

寺河礦隨掘進工作面在採面兩側布置順層抽放鑽孔,鑽孔間距自外向裡3--10公尺,鑽孔直徑94mm,鑽孔平均施工深度180公尺,其中3302面上莊風井回風巷以西段工作面走向長度750公尺,施工鑽孔總長度近40000公尺,抽放瓦斯量650萬m3,抽放率44.8%。3301面走向長度2856.

8公尺,施工鑽孔總長度近113000公尺,抽放瓦斯量1846萬m3,抽放率達到了40.1%。

2、採空區抽放

隨著工作面回採,通過在封閉的尾巷横川埋管對採空區進行半封閉抽放,抽放濃度通常為12—18%,抽放量每個工作面約為5--10m3/min。

四、系統應用效果

寺河礦2301、3302(上莊風井回風巷以東段)、3301工作面採用了三進兩回偏y型通風方式,3302面(上莊風井回風巷以西段)採用了後部通風方式,均取得了良好效果,上隅角瓦斯始終處於受控狀態,瓦斯濃度通常處在0.4%—0.8%之間,有效的解決上隅角瓦斯問題,採面平均日產量2.

1萬噸,最高日產量達到2.8萬噸。

五、實踐經驗與教訓

1、三進兩回偏y型通風方式、尾部通風方式是高瓦斯礦井大採高工作面最佳的通風方式,解決瓦斯能力大,但必須將上隅角支護好,保證風流順暢。

2、在高瓦斯條件下布置大採高工作面,必須進行充分的預抽,以減小風排瓦斯的壓力。

3、不論三進兩回偏y型通風方式還是尾部通風方式,在工作面推進過程中,對尾部開路横川及時封閉,工作面僅允許存在乙個尾部開路横川,如果超過乙個就會造成回風巷瓦斯超限。

4、寺河礦東區噸煤瓦斯含量9.03 m3/t,必須採用工作面預抽和採空區抽放瓦斯等手段綜合治理瓦斯。

5、三進兩回偏y型通風方式輔助進風順槽與回風順槽間、尾部通風方式緊靠工作面的兩條輔助進風順槽間横川間距不能大於50公尺,否則上隅角回風通道就難以維護。

6、當上隅角回風通道堵塞,要綜合採取如下措施解決上隅角瓦斯問題:

在上隅角掛風障;

在回風順槽中回風横川與尾巷横川之間建調節牆加阻,加大上隅角和尾巷横川間壓差。

使用抽排風機抽排上隅角瓦斯。

7、機頭下隅角下隅角老塘懸頂面積不能超過8 m2,否則必須採取強制放頂措施。

8、必須隨時注意採面推進度,防止進、回風側推進錯過封閉時間,造成工作面區域瓦斯超限。

寺河礦徐玉勝

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