采空区涌出气体综合分析法测采空区漏风量
综采工作面采空区瓦斯涌出分析及其治理
一
图 4
当前 , 书 院 矿 对 采 空 区 瓦 斯 治 理 主 要 方 法 有 采 空 区 古 高 位 抽 放 、 隅 角 抽 放 、 大 工 作 面 风 量 以 及 上 隅 角 挂 风 障 上 加
等。 6 1 采 空 区高 位 抽 放 .
6 1 1 抽 放 设 备 ..
留一 定 的煤 炭 , 些 遗 煤 将 会 释放 出 一 定 量 的 瓦斯 ; 这
( ) 空 区 顶 板 及 上 部 煤 层 采 空 区 瓦 斯 , 过 顶 板 岩 层 2采 通 裂 隙 在 通 风 负 压 的 作 用 下 也 会 释 放 出部 分 瓦 斯 ;
( ) 空 区 底 板 及 下 部 煤 层 瓦 斯 也 会 通 过 裂 隙 释 放 到 3采
3 . 7 / n 瓦斯 相 对 涌 出 量 为 4 9m3 t属 于 低 瓦 斯 矿 示 。 1 7 m0mi, .3 /,
井 。矿 井 开 拓 布 置 方 式 为 斜 井 盘 区 式 , 作 面 为 走 向 长 壁 工 布 置 , 用 综 合 机 械 化 开 采 , 部 垮 落 法 管 理 顶 板 , 风 方 采 全 通 式为“ 形通 风 。 U”
M o en B s e rd d s y d r u i s T a eI u t n s n r
2 1 年 第 9期 01
状 态 , 浓 度 瓦 斯 界 面最 低 位 置 必 然 要 下 移 , 工 作 面 会 愈 形 成 瓦 斯 爆 炸 带 。 因 此 我 们 可 以 采 取 各 种 有 效 措 施 , 量 高 距 尽 来 愈 近 , 终 会 先 到 达 工 作 面 上 隅 角 , 致 上 隅 角 瓦 斯 超 降 低 采 空 区 的 瓦 斯 含 量 , 瓦 斯 爆 炸 带 位 置 提 高 , 却 很 难 最 导 使 但 限 , 及 回采 安 全 。如 下 图 4所 示 。 危 从 根 本 意 义 上 彻 底 消 除 这 个 瓦 斯 爆 炸 带 来 杜 绝 瓦 斯 事 故 的
能位测试与示踪气体联合检测在复杂采空区漏风中的应用研究
2 . 1 采 空区压 能测试 数据
压 变化 。另 一 台沿 预先 确定 的线路 进行 测试 。测
量 得 到 的 有 关 各 密 闭 处 的 数 据 及 基 点 数 据 见
表 1 。
使 用 2台矿 井通 风参 数检测 仪对 火 区附 近 的
火 区阻力 进行测 试 , 其 中 1台留在基 点 , 监 测 大气
表 1 通 风 参 数 测 量 数 据
标 高 绝 对 压力 压 差 温 度 密 闭压 差 基 点 测 试 数 据
ห้องสมุดไป่ตู้
地点 ( 测点编号) 基准点( O ) 1 1 1 0上 闭 ( 1 ) 2 3 9北 闭 ( 2 ) 1 1 2 3正 眼 上 闭 ( 3 ) 1 1 2 7通路对面密闭( 4 ) 二中南闭 ( 5 ) 1 1 2 7上 闭 ( 6 ) 1 1 2 7边 眼下 闭 ( 7 ) 1 1 2 3正 眼下 闭 ( 8 ) 西小六下闭 ( 9 ) 1 1 1 7正 服 下 闭 ( 1 0 ) 井底 车 场
造 成热量积聚 , 使 煤体 的温 度 升高 , 温度 的升 高更
加 速了煤与氧 气反 应 , 产生 更 多 的热量 , 不 断地 自
已经 回采 完毕 , 1 1 2 3正 眼 回撤 后 进 回风 巷 口构 筑
了永久 密 闭 , 一 4 0 0进风 大巷和 一 2 4 0回风 大巷 问 由于风压 压 差 比较 大 , 采 空 区漏 风 严重 。 除 了采 取进 回风 口密闭堵 漏 加 严 方案 外 , 还 采 取 了 向采 空 区内打钻 注水或 注高倍 材料充填 以及 均压 等措 施, 但 西一 采 区在 1 1 2 3正 眼上 闭 和 一 2 3 9北 闭两
的安 全 生产 。
工作面瓦斯管理专项措施【6篇】
工作面瓦斯管理专项措施【6篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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打透采空区、老巷、空巷防止有毒、有害气体涌出终稿
采掘工作面打透采空区、老空、老巷防止有害气体涌出安全技术组织措施为防止各采掘队组在施工过程中无计划与采空区、老空、老巷贯通,造成有害气体涌出,威胁作业人员安全,特编制如下安全技术组织措施:一、组织措施为防止各采掘队组在施工过程中打透采空区、老空、老巷,避免有毒有害气体突然涌出,保障矿井安全,特成立领导组,具体如下:组长:张海清副组长:章明旺顾根龙贾智山成员:魏兴义赵俊许开柱邢树林白保国郑玉斌李占红成员单位:通风区地测科技术科调度室安全科机电科物供站供电科领导组职责:负责平衡解决该项措施在执行过程中出现的问题。
组长职责:全面负责打透采空区、老空、老巷后造成有毒、有害气体涌出期间各项治理工作的方案制定与统一调度指挥。
副组长职责:具体负责指挥协调、解决打透采空区、老空、老空造成有毒、有害气体涌出后治理工作,并组织制定有害气体治理技术方案和安全措施;负责有害气体治理期间各项安全措施的落实及物资供应、人员调配等问题;按照抢险救灾指挥部统一指挥积极配合做好各自分管工作。
领导组下设三个专项工作小组:1、“一通三防”工作组:通风副总魏兴义负责“一通三防”各项工作。
2、机电工作组:机电副总白宝国具体负责各项机电事宜。
3、措施贯彻督察工作组:安全副总赵俊负责各项安全技术措施的贯彻落实工作。
二、预防无计划与采空区、老空、老巷贯通的安全技术措施1、各采掘队组在施工前必须按照地测科提供的地质资料进行设计,对在地质资料中存在的采空区、老巷、空巷,必须在设计、施工图纸中标清,同时编制相应的过采空区、老巷、空巷措施。
2、各掘进队组在施工过程中严格执行“预测预报,有掘必探,先探后掘,长探短掘,先治后采”的原则进行掘进,并且长、短探距离及探眼数量必须符合相关规定。
3、地测科定期利用西安煤科院研制的直流电法仪YDZ(A)型仪器对各采掘队组施工的巷道区域采空区进行探测,对已探测到的采空区要及时通知队组。
4、各采掘队组在距采空区或老、空巷50米前,必须每班绘制巷道贯通前的进度图表,及时准确掌握巷道与采空区或老、空巷贯通的具体时间,并通知领导组所有成员。
综放工作面采空区压能与漏风测试技术
测点 编号
1 2 3 4 5 6
根 据 分析 绘 制 的 Ⅱ8 3工作 面通 风 网络 图如 6
图 3所 示 。
压 能 /a P
- 5 4 2 9. - 7 6 4 9. — 35 5l . - 2 6 5 4. - 4 7 5 5. - 7 9 5 2.
80 0
—
2 工 作 面 采 空 区漏 风 测 定
2 1 漏风 测定 方法 .
-
75 0
7 0 o
—
—
60 5
6 0 o 风 测 定 采 用 示 踪 技 6 术, 示踪 气 体采 用 s 体 。 F 无 色 、 味 、 F气 s 无 无臭 , 是 不燃 惰性 气体 。 的物理 活 性大 , 扰动 的空 气 它 在
的工作 量 b。本文 采用 基 点测 定法 对 各选 定测 点 ] 进 行测试 , 点分 布如 图 1 示 。 测 所
Ⅱ85工作 面 。 6 煤炭 自燃发 火期 为 36个 月 。 - 为保
—
— 一
新鲜 风流
乏风流
肆 璋
一
风
门
^一
密 闭墙
图 1 能 位 测 定 示 意 图
能 源 技 术 与 管 理
di 036  ̄i n17 — 9 32 1.50 5 o: .9 9 s .6 2 94 .0 00 .3 1 s
21 0 0年第 5期
综放工作面采空区压能与漏风测试技术
谭艳春 张人伟 陈丽霞 陈 , , ,
[ 摘
贵 梁 ,
峰 岳 ,
巍
(. 1 中国 矿 业 大学 安 全 工 程 学 院 , 苏 徐 州 2 1 0 ;. 北 矿 业 集 团 朱 仙 庄 矿 , 徽 宿 州 2 4 1 ) 江 2 0 8 2淮 安 3 1 1
精准测定采空区漏风方向和漏风风速技术研究
精准测定采空丨X漏风方何和漏风风速技术 研究□郭凯伟霍州煤电集团辛置煤矿,山西霍州 031400摘要:矿井存在漏风问题会导致通风道的监测难度加大。
为解决此问题我们不断研究总结出矿井采空区漏风的周期。
选用SFft*踪气体检测法,来确定漏风通道中漏风的大小和数量。
参照幸置矿发生的漏风数据,研究实施的具体计划,和到实际现场中进行初步的试验。
根据实际得出的数据表明采空区的漏风和漏风通道是有一定的关联的。
关键词:采空区;漏风通道;检测技术0引言漏风是引发采空区事故的原因之一,可能导致煤柱的 碎裂、产生火灾等危险,是威胁矿区安全生产的因素之一。
我们一定要尽量无误差的监测漏风通道,根据实际情况的 不同,采取差异化的办法来消除隐患。
采空区里存在许多 结构复杂的设备,都与漏风存在一定的关联。
现场实地勘 察监测后,确定示踪检漏技术可以很好的检测出漏风的情 况,提供准确的数据支撑对消除隐患起着重要意义。
1回采工作面采空区漏风规律研究在矿区施工时一般使用通风的方式是抽出式,让地面 和施工区域形成压强差产生风流。
漏风风流利用这种压强 差从地面缝隙进入,在通过采空区流向压强低的位置。
由于采空区内有物质碎裂导致漏风的过程十分复杂,所以采 空区介质量的多少和压强是确定漏风强度的重要原因|21。
采空区内存在的介质整体松散,但还是具有刚性。
所 以可以使用多孔介质流动理论来研究采空区中漏风的周期。
让研究变得相对简单,我们就对踩空进行一些假设:(1)介质整体松散按不变形考虑。
(2)空气的密度不随环境和 压强而变化。
(3 )把空气看做二元系统,拥有分子扩散系 数。
(4)空气中的成分彼此之间相对稳定、独立,并且不 能相互产生反应。
(5 )空气的流动范围只在层流。
因煤岩层性质及赋存条件复杂多变、采掘工艺及巷道 布H方式不尽相同,采空区和许多地方是相同的,从而导 致压强差产生漏风现象。
当漏风的速度在一定的范围内,就会产生遗煤自燃的危险。
采空区介质容易碎裂并且复杂,导致漏风稳定性极差,带给防护工作很大的挑战P l。
综放工作面采空区渗透率及漏风规律研究
定 的 通 风 阻 力 与 漏 风 量 条 件 下 ,通 过 对 比 模 拟 与 现 场 实 测 工 作 面 漏 风 速 度 ,确定出适宜的
采空区渗透系数。并对综放工作面的漏风分布及风温进行了测定,结果表明风温在靠近进
回风口的区域温度变化较大,而工作面中段温度变化较小。
关键 词 :采空区;渗透率;漏风规律
建筑物下条带开采煤柱矸石置换技术研究693置换开采工艺效益分析31应用效果分析为确保煤炭开采作业结束后能够对矸石置换区域的地表状况进行实时的监测管理山西古县西山登福康煤业公司在作业前设置了地表岩移观测站并从施工之日起进行了为期两个月的观测
煤 炭科技
56
COAL SCIENCE & TECHNOLOGY MAGAZINE
采空区内瓦斯存
与 运 移 情 况 时 ,需 要 对 采 空 区 内 的 渗 透 率 和 漏 风 规 分。
1 采空区渗透系数参数研究
取 回 采 工 作 面 切 线 顶 线 中 部 为 坐 标 原 点 ,设向
采空区深部 的 为 x 的
, 回采工
作面 的 为 y 的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[1-3]。
和经验分析,有采空区孔隙率公式:
( 、)的 值 ,使模拟漏风风量与实测漏风风
量
,各 测 点 的 漏 风 风 速
,
正的值。
( 分 别 取 -0. 027 3 、-0. 017 3 、-0. 007 3 ,)分
别取-0• 018、-0. 01、-0. 002,进行两因素三水平正
交 试 验 ,这样可以得 9
漏风量对应的9 L
( 、)的 值 ,分别拟 漏 风 量 * 与 的 系 函
中图分类号:TD712
巷道掘进“三位一体”探测、“三项闭合”管理规定
巷道掘进“三位一体”探测、“三项闭合”管理规定我司下辖矿井多为资源整合矿井,井田范围内存有旧巷、采空区、不明含水层、地质构造及勘探钻孔,为保证巷道安全掘进,经研究决定,巷道掘进实行“三位一体”(防突水、防积气、防蹬空)探测、“三项闭合”(探测技术措施、现场探测管理、治理措施制定与落实)管理,结合公司矿井实际情况,特制定本规定,现予以下发,请认真遵照执行。
一、三位一体探测根据资源整合矿井特点,整合前小煤矿旧巷、采空区、地质构造、岩层含水性、勘探钻孔等地质资料不详,巷道掘进过程中面临突水、有害气体侵入、蹬空、顶板垮冒等安全隐患。
为强化预防,必须认真详细调查整合前小煤矿采掘状况及水文地质条件,并采用井上下物探、长短钻孔钻探、化探与检测手段相结合,水、气体、蹬空一体化进行超前探明施工巷道所处的环境和条件(包括巷道前方、左帮、右帮、顶底板),以便采取针对性的治理措施,杜绝安全事故的发生。
二、三项闭合管理为保证探测、治理效果,杜绝水害、积气、蹬空事故的发生,探测技术措施、现场探测管理、治理措施制定与落实三个环节必须做细、做实,无漏洞、无盲区、无缝隙,形成闭合管理。
(一)探测技术措施探测采用物探、钻探、化探与检测相结合的方法。
1、物探地面和井下全面进行物探,地面由资质单位进行;井下由公司专业物探队施工。
在掘进巷道开口前10天完成初次物探,巷道掘进至物探有效控制距离及时进行下一轮物探。
物探技术成果必须充分结合已调研掌握的地质及水文地质资料、煤矿原始巷道布置及开采情况。
公司技术部及时将物探成果填绘到采掘工程平面图上,公司和矿方共同对物探成果中低(高)阻异常区进行技术分析,为钻探设计提供有效依据。
2、钻探(1)钻探分为长探和短探,按照探放水设计正常进行长探,以下几种情况必须进行短探:①巷道掘进过程中需要穿过煤层;②物探成果异常区;③原矿井井底车场、主水仓附近;④邻近煤层层间距小于防隔水煤柱、层间距小于6米的掘进巷道;⑤煤层掘进巷道从本煤层旧巷、采空区附近穿过、经过。
“110”工法回采工作面采空区漏风规律及“三带”考察
“110”工法回采工作面采空区漏风规律及“三带”考察摘要:自然针对”110“工法工作面采空区漏风强度大、漏风范围广、采空区漏风流场复杂、火灾防治困难等特点,利用六氟化硫示踪气体及长距离定向高位钻孔对采空区漏风规律及“三带”进行考察,建立采空区三维模型及煤自燃分级预警体系,实现采空区危险区域精准划分及超前预警,确保”110“工法工作面安全回采。
关键词:“110”工法、漏风规律、采空区“三带”、危险区域划分、超前预警1.概况祁东煤矿为煤与瓦斯突出、自燃发火矿井,工作面采用“110“工法,Y型通风方式,风巷留作下一区段机巷使用,留巷采用U型钢、柔性金属网进行挡矸,外侧进行喷浆堵漏。
对比传统的U型通风工作面,留巷段在采空区未压实之前处于开放状态,存在工作面采空区漏风强度大、采空区漏风流场复杂、采空区高氧浓度区域(遗煤氧化升温区域)范围广等特点。
采空区自燃风险大,火灾防治范围较传统回采工艺大,采空区“漏风”范围及“三带”测定困难。
只有掌握采空区漏风规律和“三带”范围,做到采空区气体实时监测,才能智能预警、超前预防煤层自燃危险。
因此在8237工作面开展”110“工法工作面采空区漏风规律及“三带”考察,研究”110“工法回采工作面及留巷采空区漏风的规律及采空区自燃“三带”的范围,建立祁东矿”110“工法回采工作面煤自燃分级预警指标体系,实现采空区火灾危险区域精准划分、超前预警。
2.采空区漏风规律测定2.1采空区漏风规律测定方案采取示踪气体SF6对采空区漏风通道进行测定,根据漏风通道分析情况,选取A、B两个点作为示踪气体释放点。
释放点A:机巷煤壁向外20-30m范围内,释放10 ~15分钟,释放气体量200L,设置7处示踪气体采集点,分别为工作面下隅角及工作面内每20架测点,具体见图1。
释放点B:下隅角切顶线向里2-3m,释放10 ~15分钟,释放气体量200L。
每2小时利用挡矸墙内埋管(防火观察孔)采集留巷段气体,采集时间24小时,具体见图2。
测算综采面采空区瓦斯涌出量的几种方法(标准版)
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改测算综采面采空区瓦斯涌出量的几种方法(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes测算综采面采空区瓦斯涌出量的几种方法(标准版)1采空区瓦斯涌出来源分析采空区瓦斯涌出可分为几部分,即围岩瓦斯涌出、未采分层瓦斯涌出、回采丢煤瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出,如工作面周围有已采的老空区存在,也会向现采空区涌出瓦斯。
这几部分瓦斯随着采场内煤层、岩层的变形或垮落而卸压,按各自的规律涌入采空区,混合在一起,在浓度(压力)差和通风负压的作用下涌向工作面,要想严格区分上述各部分涌出的瓦斯量,由于采场条件所限是很困难的,以往的研究是根据有关的瓦斯涌出资料进行统计分析,确定各部分瓦斯涌出系数来计算采面各涌出源的瓦斯涌出量,煤炭科学研究总院抚顺分院的国家重点科技攻关成果“分源预测法,”就是在统计的基础上提出的计算瓦斯涌出量的方法,但系数选择对结果影响很大。
如果将上述的构成采空区瓦斯的几部分作为一个瓦斯源,采用切实可行的研究测定方法,来确定采空区的瓦斯涌出量是具有实际意义的,而且可降低系统误差。
因此,将综采工作面采空区当做一个整体严研究。
以淮南矿业集团潘三矿1452(3)综采面为例,该面采空区除围岩瓦斯涌出外,由于煤层厚度3.8m,采高3.3m,有未采的薄层煤遗留在采空区内,一部分采落的煤块也丢落到采空区内,此外开采层上部1m左右有1层厚1.1m的煤层,随工作面顶板垮落到采空区内,同时1452(3)综采面周围还有老空区存在。
因此1452(3)综采面采空区瓦斯涌出构成关系如图1所示。
采空区气体涌出综合分析法测采空区漏风量
采空区气体涌出综合分析法测采空区漏风量摘要:在煤层开采过程中采空区的遗煤会产生低温氧化,并且会伴随有C0气体涌出.而相邻采空区之间会存在漏风,从而会加大C0气体积聚.以柳塔矿为例 ,通过束管分析,找出相邻采空区之间C0产生规律,并且采取相应的对策,保证了矿井的安全生产.关键词:采空区;气体综合分析;CO2;N2;O2;漏风量;一、传统的测定漏风的方法1.风表间接测量法。
风流在经过采空区前一般是在井下巷道中流动,这个风量值是可以直接测定的。
风流在流经采空区后又回到正常的巷道中,由于采空区漏风,使风量发生了变化,用风表再测定一次风量值。
两者相减,就是采空区漏风。
这种测定方法也有很大的局限性,因为在采煤工作面,漏风一般是风流在到达采煤工作面时,小部分风流流入采空区,形成漏风,在风流离开采煤工作面时,流入采空区的风流又从采空区流出,汇入到风流中,采空区的漏风量还是不能计算出来。
用风表实现对风量的准确测量,除了操作技能,应该指出的是风表对使用地点的要求很高,一般需将巷道按测风站的要求施工好后,在永久测风站中测量还能够得到比较准确的风量值,在其它临时地点测量由于风流不稳都会有较大的误差,误差值甚至超过漏风量的值。
所以在井下采煤工作面等通风断面复杂的作业场所一般不具备用风表准确测量风量的条件,在漏风较小的情况下,不宜采用风表测定漏风量。
2.风表直接测量法。
风表测量有间接法和直接法。
直接法就是在漏风漏出或漏入的地点直接测定。
井下一般都不符合直接测定漏风条件的地点,因为采空区是一个区域,风流在经过采空区时,漏风是逐渐完成的。
3.SF6示踪气体测定法。
SF6的化学性能稳定,在自然界几乎不存在,且具有不溶于水、不易被浮煤吸收等特性,是较为理想的示踪气体,也是目前比较先进的采空区漏风量测定方法。
方法是在风流中定量(以恒定的速度)释放SF6气体,在风流经过采空区时,由于有气体经过采空区补充到该风流中,风流总量增加,由于SF6在风流中的总量保持不变,SF6在风流中的浓度发生了变化,这样通过测定SF6浓度值的变化及风流量的值,就可以计算出从采空区涌入到风流中漏风量的值。
煤矿井下采空区漏风原因分析
煤矿井下采空区漏风原因分析煤矿井下火灾包括外因火灾和内因火灾,其中以采空区煤自燃灾害为主的内因火灾最为常见,经过研究分析,采空区漏风等煤矿井下通风不良与这些煤自燃灾害的发生有着相辅相成且密不可分的关系。
矿井漏风的形式多种多样,极其复杂。
井下工作面两端的压差及进风巷的风流动压是造成采空区漏风最主要的原因,漏风量的大小也取决于两端压差的大小及风流动压的强度、风流速度等。
此外,由于煤层地质的断层、褶皱等因素的存在及其他的邻近煤层受到采煤、掘进工作的影响形成与其联通的裂隙也会形成采空区漏风的通道,各个通道两侧压力差的存在是形成采空区漏风能量大小的主要原因。
(1)矿井井口的漏风矿井井口的漏风主要是指由风机形成的风流未经过工作面而直接排出井外的风流短路现象,这是由于通风机负压通风导致风流从材料道流入到回风井,从而导致井下有效风量的不足。
(2)相邻矿井之间的漏风相邻矿井之间的漏风主要是因为矿井开采没有按照规定执行以及其他煤层地质问题导致相邻矿井之间形成漏风通道,该漏风情况会对井下的通风系统造成严重的影响,很可能会导致采空区遗煤自燃现象的发生。
(3)地表裂隙发育引起的漏风地表裂隙发育引起的漏风是最为常见的外部漏风。
这是因为矿井煤层埋藏较浅,采煤强度较大,上覆岩层发生变形破坏导致地表裂隙严重,地表中的空气就由裂隙进入到矿井之中,给采空区遗煤提供氧气,从而严重威胁采空区煤自燃的防治。
(4)通风构筑物失效引起的漏风矿井通风构筑物的作用主要是控制井下的风流按照矿井通风要求进行定向定量的流动。
一类通风构筑物的作用是用来隔断风流的流动,比如挡风墙、风门等构筑物;另一类通风构筑物的作用是用来引导风流的流动,比如,风桥、风筒、调节风窗等构筑物。
通风构筑物失效引起的漏风主要是指隔断风流的构筑物失效造成通风系统不可靠,形成漏风通道,从而导致漏风。
(5)巷道煤柱裂隙发育引起的漏风如图所示,巷道煤柱裂隙发育引起的漏风主要为裂隙向邻近采空区之间的内部漏风。
综采工作面事故中有害气体涌出位置的确定及工作面防范措施
山西离 柳 焦 煤 集 团 有 限公 司 丈 八 井 位 于 吕梁
市孝 义市 兑 镇 镇 ,属 吕梁 市 国 营 煤 矿 。矿 井 始 建
于 1978年 ,1988年 经 山西省 煤 炭 厅 组织 验 收 合 格
投产 。2007年 8月 山西 省 国 土 资 源 厅 颁 发 的 采 矿
许 可 证 ,证 载 井 田 面 积 13.3323km。,批 准 开 采
作 面有 害 气 体 涌 出量 突然 增 大 ,造 成 了大 的 经 济
损失 及人 员 伤 亡 。针 对 这 次 事 故 ,本 文 重 点 研 究
了回采工 作 面 窒 息 事 故 中有 害气 体 涌 出位 置 的 确
定方 法 ,提 出 了 回采 工作 面 防治措 施 。
1 矿 井基本 概况
FAN Shi—jin ,W ANG Liang (1. Lvliang Coal V entilation and Gas Control Center, Lishi 033000, China; 2. Beijing Gaozhuo Dong Sheng Technology Ltd.,Beijing 100083,China)
矿井 通 风 方 式 为 中 央 并 列 式 ,通 风 方 法 为 机 械抽 出式 。 回风 斜 井 井 口安 装 两 台 主 扇 ,型 号 为 BD一Ⅱ一8—22轴 流 式 对 旋 风 机 , 电 机 功 率 为 2× 200kW ,一 台工作 ,一 台备 用 。掘进 工 作 面采用 2 台 DBKJ一№ 5.3/2× 7.5kW 型 局 部 通 风 机 压 入 式 通 风 ,双风 机双 电源 并能 够 自动切换 。
根 据 山 西 省 煤 炭 工 业 局 “晋 煤 安 发 [2009] 88号 ”文 批 复 ,山西 离 柳 焦 煤 集 团 有 限 公 司 丈八 井 2008年 度 瓦 斯 和 二 氧 化 碳 涌 出量 鉴 定 结 果 为 : 瓦斯 绝 对 涌 出 量 为 1.87m。/rnin,相 对 涌 出 量 为 0.83m。/t;二 氧化 碳 绝 对 涌 出量 4.82m。/min,相
“一面三巷”布置条件下采空区漏风规律研究
㊀㊀收稿日期:2019-06-20㊀㊀作者简介:杨俊民(1971-)ꎬ男ꎬ本科学历ꎬ高级工程师ꎬ现任铁法煤业(集团)有限责任公司大兴煤矿通风副总工程师ꎮ一面三巷 布置条件下采空区漏风规律研究杨俊民1㊀唐辉2㊀徐世波1㊀柳东明2(1.铁法煤业(集团)有限责任公司大兴煤矿ꎬ辽宁铁岭112700ꎻ2.煤科集团沈阳研究院有限公司ꎬ辽宁抚顺113122)㊀㊀摘㊀要:针对大兴矿北二1203 一面三巷 布置(即运输顺槽㊁回风顺槽及底板瓦斯道布置)综采工作面特点ꎬ通过SF6示踪气体漏风测定ꎬ在当前通风及瓦斯抽采情况下ꎬ底板瓦斯道与北二1203工作面之间存在明显的漏风通道ꎬ由工作面采空区漏向底板瓦斯道ꎮ研究结果可为大兴矿及铁煤集团下属服务矿井 一面三巷 布置的综采工作面防灭火工作提供科学依据ꎮ关键词: 一面三巷 ꎻ自然发火ꎻ示踪气体ꎻ漏风通道中图分类号:F406.3ꎻTD728㊀㊀文献标志码:B㊀㊀文章编号:1008-0155(2019)12-0131-03大兴矿北二1203工作面采取 一面三巷 布置ꎬ即运输顺槽㊁回风顺槽及底板瓦斯道ꎮ由于底板瓦斯道向上部施工的部分穿层钻孔未封闭ꎬ造成北二1203工作面与底板瓦斯道之间由于气压不同和抽采作用下出现漏风ꎮ在漏风供氧的作用下ꎬ1203工作面采空区浮煤极易出现自然发火迹象ꎬ为了更好地掌握北二1203工作面与底板瓦斯道之间漏风状态ꎬ为防灭火工作提供科学依据ꎬ有必要进行漏风测定ꎮ1工作面概况北二1203工作面可采走向长1668mꎬ倾向长150mꎮ工作面为12煤层首采工作面ꎬ四周均未采动ꎮ12煤层平均厚度4.12mꎬ自然发火期1~3个月ꎮ工作面上邻10-2煤层ꎬ不可采ꎬ一般煤厚0.43mꎬ与12煤层间距57.69m~71.76mꎻ12煤层上部小范围内发育有12-1煤层ꎬ煤厚1.09mꎬ与12煤层间距0.85mꎻ工作面下邻13煤层ꎬ未采动ꎬ一般煤厚2.66mꎬ与12煤层间距4.61m~19.43mꎬ一般12.88mꎮ2工作面瓦斯抽采情况北二1203工作面在回采期间ꎬ其瓦斯涌出来源主要有本煤层的落煤瓦斯和下邻近层13㊁14煤层卸压瓦斯ꎮ因此ꎬ瓦斯治理主要以本煤层瓦斯抽采为主ꎬ辅以斜交钻孔抽采方法ꎮ选定底板瓦斯道㊁斜交钻孔㊁顺层钻孔㊁明管㊁埋管等综合方法进行抽采ꎮ3工作面漏风测定3.1漏风测定方法截至2018年12月18日ꎬ1203工作面已回采980mꎬ剩余688mꎬ工作面运顺风量1026m3/minꎬ回顺里段1008m3/minꎬ外段1358m3/minꎬ其中7#高位钻场供风量300m3/minꎮ工作面与底板瓦斯道相对位置如图1所示ꎮ图1㊀北二1203工作面与底板瓦斯道相对位置示意图本次采用六氟化硫(SF6)示踪气体检测进行漏风测定ꎮ由于北二1203工作面与底板瓦斯道之间漏风状态不明显ꎬ存在两种可能ꎬ即1203工作面向底板瓦斯道漏风或底板瓦斯道向1203工作面漏风ꎮ根据工作面布置情况ꎬ对两种可能漏风方向进行测定ꎮ1313.2底板瓦斯道向1203工作面漏风测定3.2.1SF6示踪气体释放量选择漏风进风侧适宜的地点释放适量的示踪气体SF6ꎬ并根据风流距离在相应时间间隔内ꎬ在选定的漏风区域回风侧处收集气样ꎬ测定SF6的浓度ꎬ按式(1)确定SF6的一次释放量[1-3]ꎮq=KCQ(1)式中:q-六氟化硫连续释放量ꎬm3/minꎻK-系数ꎻC-预定风流中的六氟化硫气体最小浓度ꎬ10-8ꎻQ-通过被测巷道的风量ꎬm3/minꎮ本次使用SF6气体检测仪器最小浓度10-6ꎬ1203工作面风量为1026m3/minꎬ系数取4ꎬ计算q=410-61026=4.10410-3m3/min=4.104L/minꎮ考虑测试过程更容易检测到气体ꎬ确定SF6气体释放量为25L/minꎮ3.2.2SF6示踪气体释放地点㊁检测地点和释放时间SF6示踪气体释放点和取样点与漏风点ꎬ或释放点与取样点的间距按式(2)进行计算[4-6]ꎮLȡ32SU(2)式中:L-示踪气体释放点和取样点与漏风点ꎬ或释放点与取样点的间距ꎬmꎻS-井巷断面积ꎬm2ꎻU-井巷周界长度ꎬmꎮ根据1203工作面当前位置示意图ꎬ将示踪气体释放地点位于底板瓦斯道对应于工作面前部约100m处ꎬ即底板瓦斯道15#钻场附近ꎬSF6示踪气体释放时间5minꎬ流量10L/minꎮ检测地点位于1203回风顺槽7#高位钻场前部ꎬ检测时间1hꎮ经现场测定ꎬ未检测到SF6示踪气体ꎮ表1㊀SF6示踪气体测定结果记录表后将示踪气体在工作面运顺注氮管内进行释放ꎬSF6示踪气体释放时间10minꎬ流量10L/minꎮ检测地点位于底板瓦斯道高浓总抽采管路中ꎬ检测时间1hꎮ经现场测定ꎬ在高浓抽采总管路中检测到SF6示踪气体ꎬ检测结果见表1ꎮ3.2.3风量和静压测定为了辅助考察1203工作面与底板瓦斯道漏风状况ꎬ需要对漏风区域周边的风量进行测定和气压测量ꎮ(1)风量测定地点:1203工作面进风侧㊁回风侧里段㊁回风侧外段ꎬ底板瓦斯道进回侧的测风站㊁底板瓦斯道15#钻场附近㊁底板瓦斯道23#钻场附近和底板瓦斯道31#钻场附近(进风侧的最前端)ꎬ共8个测点ꎮ(2)静压测定利用两台精密气压计和干湿温度计在漏风区域周边进行测定ꎬ其中1台精密气压计作为基点ꎬ基点选在北二1203工作面回风风门外ꎬ每10min读1次数据ꎮ其他测点为与测风地点相同ꎬ共8个测点ꎮ基点测定见表2ꎬ风量静压等参数测定计算结果见表3~表5ꎮ表2㊀大兴煤矿矿井通风阻力测定基点记录表(1-2)北二1203工作面运顺口至1203回顺7#钻场通风阻力约295.4Paꎬ(2-3)1203回顺7#钻场至1203回风口通风阻力约24.6Paꎮ通过测算ꎬ(5-2)底板道15#钻场至1203回顺7#钻场里通风阻力约491.8Paꎻ(5-1)底板道15#钻场至1203运顺口通风阻力约194.8PaPaꎻ(6-2)底板道23#钻场至1203回顺7#钻场里通风阻力约320Paꎻ(7-2)底板道30#钻场至1203回顺7#钻场里通风阻力约226Paꎮ从计算结果来看ꎬ测点4和测点8测定结果存在问题ꎮ且底板道通风压力明显大于1203工作面通风压力ꎮ另外ꎬ底板瓦斯道道1192m处的钻孔压力为-10Paꎬ即压力大于上部采空区ꎮ231表3㊀各测点静压及干湿温度测量记录表表4㊀测点风速及巷道断面参数记录表表5㊀测定线路通风阻力4漏风规律考察分析从本次北二1203工作面与底板瓦斯道漏风测定结果来看ꎬ可得出以下结论:(1)底板瓦斯道通风压力明显高于北二1203工作面ꎮ(2)SF6示踪气体漏风测定结果表明ꎬ北二1203工作面与底板瓦斯道间存在明显的漏风通道ꎮ从当前通风及瓦斯抽采状况来看ꎬ虽然底板瓦斯道通风压力高于北二1203工作面ꎬ但在底板瓦斯道高强度抽采负压作用下ꎬ在工作面与底板瓦斯道间存在明显的漏风通道ꎬ由工作面采空区漏向底板瓦斯道ꎮ为防止北二1203工作面采空区遗煤自燃氧化ꎬ需提前做好煤自然发火预警ꎬ并合理控制底板瓦斯道抽采量及抽采负压ꎬ确保工作面安全生产ꎮ参考文献:[1]饶孜.SF6示踪气体漏风测试技术在白皎煤矿的应用[J].煤矿安全ꎬ2018ꎬ(6):122-125.[2]常绪华ꎬ等.稳定释放SF6条件下孤岛面漏风规律试验研究[J].中国煤炭ꎬ2016ꎬ(9):86-90.[3]胡勇.大范围多源漏风示踪气体测试技术研究及应用[J].内蒙古煤炭经济ꎬ2018ꎬ(5):145-147.[4]张曦ꎬ等.应用能位测定法和SF6示踪技术检测孤岛工作面小煤柱漏风状态[J].矿业安全与环保ꎬ2016ꎬ(5):41-44.[5]于志祥.基于示踪气体的采空区漏风通道检测技术应用与研究[J].能源技术与管理ꎬ2018ꎬ(2):77-78.[6]张学博ꎬ靳晓敏. U+L 型通风综采工作面采空区漏风特性研究[J].安全与环境学报ꎬ2015ꎬ(4):59-63.(责任编辑:张春玲)331。
一种采空区氧化带漏风量的确定方法
一种采空区氧化带漏风量的确定方法对于采空区氧化带漏风量的确定,一般采用气体吹灭火焰法进行测定。
所需设备主要有器具(如采暖炉、局部抽风支装置,炉伴等)、耐高温硅胶球、器械仪表(如温湿度计、体积流量计、计算机等)、排烟截止阀、与采空区相连接的排烟管等。
测试过程如下:
1.进行现场勘察,确定采空区氧化带漏风量测试的器具、器械仪表以及关键参数,如风机采暖炉的工作状态、阀门的开启程度、集烟器的气流量、工作压力等,以便控制好实验环境;
2.准备tu本实验所需的检测仪器及设备;
3.紧固好采暖炉、局部抽风支装置等设备;
4.将耐高温硅胶球和比较密封的矩形密封带放置在采空区氧化带上,使硅胶球由采空区抽出来;
5.打开采暖炉、局部抽风支装置、炉伴等设备,开始实验,并将温、湿度、气体体积流量及采暖炉工作状态、阀门开启程度、集烟器的气流量、工作压力等重要参数进行测定;
6.将气体倒入采暖炉中,并以所设定的标准功率进行吸热,即将采暖炉里的气体吹向硅胶球或矩形密封带形成火焰,随后测试气体吹灭火焰所需时间;
7.根据测定得出的结果,分别求出采空区漏风量大小;
8.将最终的漏风量结果进行记录,以供决策使用。
以上就是采空区氧化带漏风量的确定方法,根据实际环境情况来调整检测参数,以保证漏风量的准确性。
通过不断的改进和优化,可以正确进行采空区氧化带漏风量的测量,从而保证设备的安全运行。
示踪气体在工作面漏风通道和漏风量测定的应用
示踪气体在工作面漏风通道和漏风量测定的应用刘振华(大同煤矿集团有限责任公司大斗沟煤业有限公司,山西大同037026)摘要:石圪台煤矿31201工作面存在上覆采空区及周边小窑采空区,受采动影响井上下采空区易形成漏风通道。
为验证本采空区与上覆采空区、小窑采空区及地表裂隙之间存在漏风通道,通过以释放SF6示踪气体的技术手段进行验证,并对工作面的漏风量进行测定,为完善工作面通风系统提供数据参考。
关键词:采空区;示踪气体;漏风检测;小窑采空区;地表裂隙中图分类号:TD712文献标志码:A文章编号:1009-0797(2021)03-0145-04Application of Tracer Gas in Air Leakage Channel and Air Leakage Measurement onWorking FaceLIU Zhenhua(Dadougou Coal Industry Co.,Ltd.,Datong Coal Mine Group Co.,Ltd.,Datong037026,China)Abstract:There is a goaf in the overlying goaf and surrounding small kiln in the31201working face of Shigetai Coal Mine.It is easy to form a wind leakage channel in the upper and lower goaf by the mining.In order to verify the existence of air leakage passage between the goaf and the overlying goaf,the small kiln goaf and the surface fissure,the technology is verified by the technical means of releasing the SF6tracer gas, and the air leakage of the working face is measured.Provide data reference for improving the working face ventilation system.Key words:goaf;tracer gas;air leak test;small pit goaf;surface fracture石圪台煤矿是神东煤炭集团公司主力生产矿井之一,位于陕西省神木县境内,井田面积65.283km2,石圪台煤矿共有8个可采煤层,其中主采煤层为1-2、2-2、3-1煤层。
采空区密闭检查分析措施
采空区情况检查分析措施为加强我矿煤炭生产采空区探测及管理,防止采空区各类事故的发生,保障职工生命安全,根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)特制定本措施。
矿井采空区,包括各类采矿活动在井田范围内形成的采空区域、采空巷道及周边煤矿老空等。
矿井主要负责人是本单位采空区管理工作的第一责任人;总工程师(技术负责人)是采空区探测及技术管理的主要责任人;其他负责人对本职范围内的相应工作负责。
矿井必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,优先在地面进行采空区探查与治理,注重井下探测与治理工程,通过井上下物探、化探与钻探等立体综合探查,根治采空区安全隐患,确保安全生产。
我矿应对井田内及周边的生产矿井和废弃老窑情况进行详细的调查,建立矿井资料交换制度,及时填写采空区、老窑调查情况台帐及相关图纸。
矿地测部门要积极与地方主管部门协调沟通,建立与相邻矿井资料交换制度,定期交换与矿界相关的采掘生产进度信息。
对于能够准确判定空间形态、积水范围、积水量等资料清楚的采空区,在该区域掘进时,必须按照“有疑必探”的原则进行作业;对于无法准确判定的,在该区域掘进时,必须按照“有掘必探”的原则进行钻探验证。
根据采空区地面探测结果,对存在采空区大面积积水、积气和自燃的,必须制定井上下采空区综合治理方案。
同时应明确井上下积水、积气和自燃治理的重点工程,按计划分阶段组织检查。
矿井严格执行正常巡查制度,应当有专业人员分工观测井上积水情况、洪水情况、井下涌水量等有关水文变化情况,以及矿区附近地面有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象,及时向矿调度室及有关负责人报告。
建立井上下观测系统,做好老空水害隐患排查、水情水害监测及预测预报工作,每周进行水害分析,每月进行一次隐患排查。
存在老空水害时要进行水害分析评估,制定水害防治方案、设计及安全措施。
矿井要严格组织实施采空区探测方案,在未探明采空区的情况下不得强行组织生产。
工作面与采空区漏风交换风量测算方法
工作面与采空区漏风交换风量测算方法李宗翔;刘汉武;刘宇;陈显奎;叶玉清【摘要】针对工作面向采空区漏风问题,提出一种漏风量的测算新方法.分析采空区漏风的风量平衡原理,通过现场实测工作面风速分布,可得到漏风分布类型曲线(由于工作面断面积难于测准,直接计算漏风量误差大),为此,引入实测风速回归曲线的投射面积,作出S-v(x)图,在如采空区瓦斯涌出量、注氮流量和漏风量等外来风量已知的情况下,将外来风量与由外来风量导致的漏回风侧风速投射面积增量之比,得到单位风速投射面积上的漏风量权重△,根据漏风量权重△计算得到工作面与采空区之间的漏风交换风量.结合九道岭矿E1S6工作面的风速实测,计算得到,注氮量为25m3/min时漏风量面积权重为0.087 33 m,由此得到工作面漏出风量为65.5m3/min、漏回风量为90.6 m3/min,该值约占工作面总通风量650 m3/min的10%~15%,结果符合一般经验值范围.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2018(043)008【总页数】5页(P2256-2260)【关键词】漏风测算;采空区;工作面;S-v(x)图;风速投射面积;流量面积权重【作者】李宗翔;刘汉武;刘宇;陈显奎;叶玉清【作者单位】辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁阜新123000;辽宁九道岭煤业有限公司,辽宁锦州 121100;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】TD722工作面与采空区漏风交换和工作面向采空区漏风量的确定,是采空区瓦斯治理与遗煤自燃防灭火工程及流场理论研究的关键问题,准确估算漏风量,对合理确定采空区防治参数具有重要的意义[1-6]。
矿井采空区漏风的定量检测
矿井采空区漏风的定量检测
郝圣艾;张作华;赵红梅;贺俊杰
【期刊名称】《华北科技学院学报》
【年(卷),期】2007(4)2
【摘要】矿井采空区漏风量小,当需要定量检测漏风量时,可采用示踪气体连续定量释放法,该方法原理简单,操作简便,释放量小,检测精度高,可以定量分析漏风情况.为准确测定漏风量,需对示踪气体释放量、释放点和采样点的位置等参数进行准确计算,并对实验分析条件有较高的要求.本文对此进行了深入的分析,并结合现场进行了漏风实测,取得了良好的效果.
【总页数】3页(P5-7)
【作者】郝圣艾;张作华;赵红梅;贺俊杰
【作者单位】平朔煤炭工业公司通风处,山西,朔州,036800;中国矿业大学能源与安全学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学能源与安全学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学能源与安全学院,江苏,徐州,221008
【正文语种】中文
【中图分类】TD722
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1.应用示踪技术检测矿井采空区漏风 [J], 杨勇;史惠堂
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3.矿井采空区漏风问题的迎风有限元求解技术及其应用 [J], 吴奉亮;李智胜;常心坦
4.综放工作面风量及采空区漏风定量检测 [J], 张国强;袁振春
5.综放工作面风量及采空区漏风定量检测 [J], 张国强;袁振春
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表 1 气体分析结果
序号 1 2 3 气体采样地点 综采面风流 采空区 ( 回风隅角 ) 工作面回风流 15联巷 漏风量计算结果 /m 3 # m in- 1 气体浓 度代号 A1 A2 A3 CH 4 /% 0 0 0 CO /% 0 . 000 3 0 . 003 3 0 . 000 6 CO2 /% 0. 072 8 0. 427 8 0. 148 9 635. 8 N 2 /% 76. 325 77. 955 76. 598 468 . 7 O2 /% 20 . 873 4 19 . 500 4 20 . 592 4 599 .6
# 32# 采空区漏风测定方法。煤矿安全源自( T ota l 394)
技术经验
3 采空区涌出气体综合分析法测采空区漏风量 通过对采空区向采煤工作面风流或巷道风流中 掺入的漏风成份及其引起采煤工作面风流或巷道风 流气体成份或浓度的变化情况 , 综合分析后得出漏
风量的大小, 从而提供一种采空区漏风的测定方法。 3 . 1 漏风测定 神东分公司哈拉沟煤矿 02212综采工作面进风 量 Q 为 2330m 3 /m in , 9 月 16 日对图 1 中所示的 1 、 2 、 3 三个气体采样点的气体进行采样, 并用气相色 谱仪进行了气体分析, 结果如表 1 所示。
作者简 介 : 周成 军 ( 1971- ), 男 , 江 苏沭 阳 人 , 工程 师 , 1994 年毕业于中国矿 业大 学 , 现任 神华 集团 神东 煤炭 分公 司科技中心研究院通风室主任 , 主 要从事矿井通风安全方面 的研究 。 ( 收稿日期 : 2007- 02- 05; 责任编辑 : 郭瑞年 )
图 1 哈拉沟煤矿 02212 综采工作面通风系统 及 气体采样点位置
假定采空区漏风量为 Q 1。 计算公式为 : Q @A 1 + Q 1 @A 2 = (Q + Q 1 ) @A 3 对各种不同气体 , 采用同样的公式进行计算, 由 此可得漏风 Q 1 = Q @ (A 3 - A 1 ) / ( (A 2 - A 3 ) 。 3 . 2 计算说明 综采工作 面风流在到达综采工作面回风隅角 时 , 与采空区漏风已全部汇合 ( 实际情况一般是风 流在通过综采工作面中部后 , 综采工作面后方采空 区一直通过综采支架间缝隙向工作面漏风 ) 。汇合 后的风流形成综采工作面回风流, 并随着向前流动 , 各种气体自然地会混和。 由于采空区本身积存大量有害气体, 采空区浮 煤吸附氧气而造成氧气浓度降低。在漏风经过采空 区时, 漏风流中所含各种气体的浓度将发生明显变 化。 两股风流 ( 综采工作面风流和漏风 ) 汇合成综
采工作面的回风流后 , 虽然两股风流中各种气体成 份或浓度可能不同 , 但两股风流中各种气体的总量 等于混和后形成的总回风流的各种气体量的大小。 这就是采空区漏风量计算的依据。 由表中可以看出, 通过分别对 CO 2、 N 2、 O2 这 3 种气体的浓度变化来计算采空区漏风 , 得到采空区 漏风量的结果也各不相同, CO 浓度太低 , 计算漏风 值的结果与其他 3种气体相比较, 误差较大, 没有取 值。 3 . 3 实施要求及影响因素 ( 1)采面风流气体采样, 一般 应在综采面进风 流中采场空间中采样 , 以保证所采气样为综采进风 流气样。 ( 2)采空区 ( 回风隅角 ) 采样, 在采样时必须根 据实际情况, 人员位于综采工作面回风隅角的第一 台综采支架内部, 将采样导管插入采空区采样, 以确 保所采气样为采空区漏风气样。 ( 3)采面回风流气样, 由于漏 风与采面风流在 回风流处汇合后, 两股风流的充分混和需要足够的 混和距离 , 所以应在汇合后风流向前 150 m 左右的 位置处的回风流中采样。 ( 4)采样顺序, 按标号 1 、 2 、 3 号的顺序先采工 作面风流 , 再采采空区漏风, 最后采工作面回风流气 样。在采完 1 号气样后, 由于采空区漏风各气体浓 度一直处于变化状态 , 其余两样的采样时间最好与 风流到达时间尽量一致, 以保证所采气样为同一股 风流。 ( 5)采空区漏风一直处于变化之中。随采煤工 作面向前推进 , 采空区上方顶板不断跨落, 并出现周 期来压, 上部基岩破断下沉, 产生裂隙并不断闭合。
( 3)与 SF6示踪气体相比, 影响各种气体浓度的 因素较多 , 使测定结果具有一定的偏差 , 也使得采用 不同的气体测漏风的结果也不尽相同 , 但总体上还 是具有较高的准确性。 如由于煤层裂隙中本身赋存有 N2、 CO2、 CH 4等 气体 , 在气流经过工作面时, 或多或少受到影响 , O 2 在经过工作面时要有一定的损耗 , 采煤机切割煤壁 还可能产生 CO。另外 , 虽然上隅角是主要的漏风通 道, 但架间也存在一定的漏风 , 具各种漏风的气体成 分也不完全一样, 简单地以上隅角漏风成分代替 , 对 测定结果也产生一定的影响。 另外 , 工作面进风流中各种气体的成份也处于 变化之中 , 尤其是神东矿区各矿井下的燃油防爆车 辆比较多 , 车辆排放的废气对风流中各气体成份影 响也较大。 风流的混和程度 , 漏风本身也处于不断变化之 中, 使得测定结果始终在一定范围内变化。在使用 SF6示踪气体法测定漏风时 , 上隅角 SF6的浓度也一 直在不断的变化, 也说明了漏风的不稳定性。 但总的来说, 在测定过程中, 应充分考虑各种影 响因素的作用程度 , 选择适当的测定条件, 尽量减小 其影响, 还是可以得出较为准确的结果。
技术经验
煤矿安全
( 2007- 09)
# 31#
采空区涌出气体综合分析法测采空区漏风量
周成军
( 神东集团 神东煤炭分公司 , 内蒙古 鄂尔多斯 017209)
摘 要 : 介绍了神华集团神东分公司利用采空区涌出气体综合分析法对哈拉沟煤矿 02212 综采 工作面采空区漏风量测定的实践经验。 关键词 : 采空区 ; 气体综合分析 ; CO 2; N2; O2; 漏风量 中图分类号 : TD723 文献标识码 : B 文章编号: 1003- 496X ( 2007) 09- 0031- 03 由于采空区漏风, 使风量发生了变化, 用风表再测定 一次风量值。两者相减, 就是采空区漏风。这种测 定方法也有很大的局限性, 因为在采煤工作面, 漏风 一般是风流在到达采煤工作面时 , 小部分风流流入 采空区, 形成漏风, 在风流离开采煤工作面时, 流入 采空区的风流又从采空区流出, 汇入到风流中, 采空 区的漏风量还是不能计算出来。用风表实现对风量 的准确测量, 除了操作技能, 应该指出的是风表对使 用地点的要求很高 , 一般需将巷道按测风站的要求 施工好后 , 在永久测风站中测量还能够得到比较准 确的风量值, 在其它临时地点测量由于风流不稳都 会有较大的误差, 误差值甚至超过漏风量的值。所 以在井下采煤工作面等通风断面复杂的作业场所一 般不具备用风表准确测量风量的条件 , 在漏风较小 的情况下 , 不宜采用风表测定漏风量。 ( 3) SF6 示踪 气体 测定法。 SF6 的 化学 性能 稳 定, 在自然界几乎不存在, 且具有不溶于水、 不易被 浮煤吸收等特性, 是较为理想的示踪气体, 也是目前 比较先进的采空区漏风量测定方法。方法是在风流 中定量 (以恒定的速度 ) 释放 SF6气体, 在风流经过 采空区时 , 由于有气体经过采空区补充到该风流中, 风流总量增加 , 由于 SF6在风流中的总量保持不变, SF6在风流中的浓度发生了变化, 这样通过测定 SF6 浓度值的变化及风流量的值, 就可以计算出从采空 区涌入到风流中漏风量的值。 SF6气体测定法仍存 在很大的局限性, 只能测定在漏风使风流的风量增 大时可用 , 其它情况的漏风仍不能测定。同时测定 SF6气体成本很 高, 需专用的气相色谱 仪及分析方 法, 在实践中一般很少采用此方法。 上述可以看出, 采空区漏风量测定在矿井通风 工作中也是一项较为难以实现的工作。为摸清采空 区漏风量的大小, 应寻找一种简便易行、 较为准确的
技术经验
煤矿安全
( 2007- 09)
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由于神东矿区煤层为浅埋藏煤层, 煤层距地表深度 一般在 100 m 左右 , 地表又有厚 5~ 20 m 的风积沙 履盖, 采空区与地表之间形成先张开后闭合的漏风 通道, 存在较强的且一直处于变化之中的地表漏风。 另外采场自身由于风流压差的存在, 也存在架后漏 风。 ( 6) 工作面上隅角 是采空区漏风的主要通道 , 由于漏风气体成份一直随漏风情况的变化而变化 , 采场顶板随工作面推进不断的冒落, 顶板不断产生 新的裂隙, 原有裂隙又不断闭合 , 漏风始终处于变化 状态。漏风风流中各气体的浓度也处于变化状态 , 所以用不同气的变化来计算 漏风, 其 结果也不同。 同理, 以同一气体为依据在不同时间测得的漏风结 果也不完全相同。 ( 7) 对于变化大且用便携式仪器易测的气体种 类 , 也可采用便携式仪器来测定气体。 3 . 4 气体综合分析法的优点及局限性。 优点: ( 1) 可以用不同气 体的变化来分别进行计算 , 以综合分析漏风量的大小 , 提高了结果的可信度。 ( 2) 工作面风流风量的大小对漏风量结果值影 响小, 与漏风量占汇合后总风量的比例相关。如漏 风量占总风量的为 1 /10 , 则用风表测定的总风量值 误差对漏风值的影响为 1 /10 。 局限性 : ( 1) 只能适用于通风方法 为抽出式的矿井, 对 于压入式矿井不适用。 ( 2) 所测漏风值为各种漏 风总和, 不能区别地 表漏风与矿井风流流经采空区产生的漏风。
1 采空区漏风的危害 在矿井已采区域 , 将形成采空区 , 矿井风流的一 部分将通过采空区形成漏风。一方面煤层上部岩层 冒落或产生裂隙 , 并出现地表沉陷, 在地表与井下采 场之间形成漏风通道; 另一方面采煤工作面由于采 煤而不断向前推进, 在采煤工作面后方形成的采空 区由于顶板周期来压及冒落时的碎胀性, 冒落不可 能密实 , 形成漏风通道 ; 还有在采煤工作面完全结束 并对该采煤工作面采空区进行彻底的封闭后 , 由于 封闭不严及围岩松动圈的存在, 形成漏风通道。在 矿井通风机及自然风压的作用下, 在这些漏风通道 两端产生风压差 , 从而造成少量的风流流过采空区 现象, 即所谓的漏风。 漏风的危害很大, 可能使采空区遗留的浮煤由 于有了不断的供氧条件而发生自燃现象; 也有可能 将采空区内积存的大量有害气体带入井下作业场所 危害作业人员的身体健康 , 严重的甚至引发瓦斯爆 炸 ; 由于漏风为无效风量 , 使矿井的有效风量下降 , 作业场所得不到充足的供风 , 增加了矿井的通风难 度。摸清矿井各采空区的漏风量大小是治理漏风的 首要工作。 2 传统的测定漏风的方法 ( 1) 风表直接测量法。风表测量有间接法和直 接法。直接法就是在漏风漏出或漏入的地点直接测 定。井下一般都不符合直接测定漏风条件的地点 , 因为采空区是一个区域, 风流在经过采空区时 , 漏风 是逐渐完成的。 ( 2) 风表间接测量法。风流在经过采空区前一 般是在井下巷道中流动 , 这个风量值是可以直接测 定的。风流在流经采空区后又回到正常的巷道中 ,