采空区“三带”测试技术方案

柳塔矿工作面采空区“三带”实测技术方案

一、气体采样点布置

在运输顺槽和回风顺槽沿采空区走向敷设束管200~300m，外面用套管保护。套管采用1寸刚管，里面放有四芯束管，采样点1和采样点2各用两根束管。采样点1和采样点2间隔50m，采样点2使用三通连接。采样点1和采样点2所对应束标记好序号，以免混淆。具体布置方式如图1所示。

图1 采样点布置示意图

二、采样束管敷设与保护

如图2所示，束管进、回风顺槽沿采空区走向敷设200~300m，根据采空区气体观测结果，该距离可能再做适当延长；在工作面后部，束管测、温导线敷设贯穿整个工作面倾向长度。为防止束管进入采空区后被采空区冒落的岩石所破坏，在整个敷设线路上必须采用如图2所示的1寸钢管做保护套管对束管进行保护。

快速接头连接方式

图2 1寸快速接头钢管

为了防止束管因急转弯收到折损，将每个测点位置的保护套管做成如图3所示的带有一定倾角的1寸三通。

快速接头连接方式

图3 2寸三通（带倾角、带快速接头）

1寸短接（如图4所示）和1寸三通连接用作采样点保护套管（连接方式如下图5所示）。1寸短接长为50cm，底端加工成快速接头，顶端封闭，端头40cm 采用花管形式布置。花管参数为：每间隔8cm布置一组通气孔，每组等弧度分布4个通气孔。

图4 1寸钢管短接（用作采样点保护）

图5 采样点保护套管处的连接方式

三、气体的抽取与分析

采用防爆的旋片式抽气泵（图10）抽取采空区气体，将气体抽入“球胆”后带至地面色谱分析。

图10采样抽气泵

气样采集与分析的工作可由瓦检员每天早班检修时间段内左右进行，通过单芯束管对不同的采样点采集气样，将采集的气样通过球胆送至地面检测室分析，并将分析数据进行记录，气体分析采用气相色谱仪由专业操作员进行。将分析数据记录在表1中。

表1 三带测试的数据记录表

三带观测的距离一般达到200m为宜，具体观测距离根据实测的氧气浓度再做调整（一般观测到的采空区氧气浓度普遍低于5%为止）。根据测试数据，绘制采空区“氧气浓度——工作面距离”关系曲线，通过这些曲线及曲线间的关系对比来分析采空区内部的氧化规律；依据支持采空区浮煤氧化的氧气浓度上下限来划定采空区自燃三带。划分标准如下表2.

表2 三带划分标准