上隅角瓦斯治理研究

突出煤层工作面上隅角瓦斯治理技术摘要本文介绍了突出煤层工作面上隅角瓦斯治理技术。

首先分析了突出煤层工作面上隅角瓦斯的形成原因和对生产安全的危害，然后详细介绍了隅角瓦斯治理的常用技术包括通风封堵技术、水封捞排技术以及瓦斯抽采技术，并对其优缺点进行了比较分析。

最后，总结了隅角瓦斯治理技术的发展趋势和存在的问题，并提出了进一步研究的方向。

1. 引言突出煤层工作面上隅角瓦斯是煤矿生产中常见的一种瓦斯问题。

隅角瓦斯主要指煤层受到地质构造或矿井构造的限制，导致煤层顶板、底板与煤层产状之间有“隅角”部分的断层，从而使得瓦斯在隅角处聚集。

隅角瓦斯的存在给煤矿生产带来了极大的安全隐患，因此突出煤层工作面上隅角瓦斯治理技术的研究具有重要的意义。

2. 隅角瓦斯的形成原因和危害突出煤层工作面上隅角瓦斯的形成主要是由于以下几个原因：•地质构造原因：煤层顶板、底板与煤层产状之间存在断层、裂隙等地质构造，使得隅角处瓦斯易聚集。

•矿井构造原因：矿井的布局和开采方式可能导致煤层工作面上隅角瓦斯的形成。

隅角瓦斯的存在给煤矿生产安全带来了严重的危害，主要表现为以下几个方面：•瓦斯爆炸危险：瓦斯在隅角处积聚，如果达到可燃浓度范围内，并受到明火或电火花等外界因素的诱导，就会发生瓦斯爆炸事故。

•瓦斯突出风险：隅角瓦斯属于瓦斯突出的一种形式，当隅角瓦斯释放量过大时，会导致煤层内压力的突然释放，从而引发煤与瓦斯的快速喷出。

•煤炭自燃风险：隅角瓦斯在积聚的过程中会引发煤炭自燃的可能性增加。

3. 隅角瓦斯治理技术为了有效地治理突出煤层工作面上的隅角瓦斯问题，煤矿行业发展出了多种治理技术。

下面将详细介绍一些常用的技术：3.1 通风封堵技术通风封堵技术是利用物理隔离的手段，将隅角瓦斯和通风风流隔离，以减少瓦斯积聚和扩散的可能性。

主要的通风封堵技术包括：•封堵材料的选择：通过选择适当的封堵材料，如渗透性小、耐高温、密闭性好的材料，封堵煤层顶板、底板及隅角处的空隙。

工作面上隅角瓦斯治理措施1. 前言在矿山生产中，瓦斯是一种常见的有害气体。

在工作面上，瓦斯的聚集使得工人面对著严重的安全隐患。

特别是在隅角处，瓦斯集中或滞留，形成了治理上的瓶颈。

因此，防止隅角瓦斯集聚，降低瓦斯浓度，是矿井生产安全的重要工作之一。

本文主要围绕工作面上隅角瓦斯治理措施进行探讨。

2. 隅角瓦斯形成的原因隅角瓦斯的形成与矿井地质、热力学和动力学条件有关。

以煤矿为例，煤层中的甲烷和其它烃类气体在运动、吸附和渗流等过程中，遇到局部地质构造复杂、孔隙度大、渗透系数低的煤体，便会在该处停滞聚集，形成瓦斯隅角。

另外，随着采煤工作面推进，煤层中的瓦斯会随着采煤进度向工作面上方集聚，最终形成隅角瓦斯。

3. 隅角瓦斯危害随着工作面的不断推进，隅角瓦斯往往是工作面最先出现的瓦斯危险区域之一。

隅角瓦斯的瓦斯浓度一般较高，易引起瓦斯爆炸事故。

同时，隅角瓦斯还可能导致矿井通风不畅，聚集的煤尘易形成粉尘爆炸，从而加剧矿井安全风险。

4. 隅角瓦斯治理措施4.1 通风管网优化通风是解决煤矿隅角瓦斯问题的关键。

矿井通风管网的布局应满足如下几个要素：保证瓦斯气体顺畅排出；保证新鲜空气充分进入，满足矿井内空气质量要求；保证通风系统的经济运行。

对于进入采空区的瓦斯，可采用低湍流风机引导进出通风井口，从而将通风管网的优化程度提高。

4.2 喷射降温法通过将喷射降温装置安装在隅角的上方，利用喷水侵湿的方式来实现降温、降湿的效果，降低瓦斯浓度。

采用喷射降温法可以减轻现有通风系统的运行负担，同时达到瓦斯治理降温目的。

4.3 喷雾装置喷雾装置也是一种常用的瓦斯治理手段。

通过喷洒一定的喷雾液，来形成液膜，扩大液相和固相的接触面，从而实现瓦斯治理的效果。

喷雾装置使用方便，适用范围广，能够在一定程度上完成对隅角瓦斯的处理。

4.4 瓦斯分流法瓦斯分流方法是将隅角的瓦斯通过分流管道分流到其他通风井中，实现瓦斯均衡分布，从而实现隅角瓦斯治理。

瓦斯分流法可以增加采煤工作面的通风能力，同时有效地控制隅角的瓦斯浓度。

上隅角瓦斯治理研究摘要：随着煤层开采深度不断增加，煤层瓦斯含量增大；同时回采工作面实现了采煤机械化，产生了大量高产高效工作面。

瓦斯涌出量不断增加，使一部分原来工作面瓦斯不大矿井，也出现了上隅角瓦斯积聚超限。

本文详细地分析了采煤工作面上隅角瓦斯积聚的原因及其规律。

并有针对性的提出了防治工作面上隅角瓦斯积聚超限的具体措施。

对防治工作面上隅角瓦斯积聚超限工作有一定参考价值。

关键词：上隅角瓦斯治理1 采煤工作面瓦斯来源及其浓度分布规律采煤工作面瓦斯来源有两个方面，一是来自采煤工作面煤壁及采落的煤块；二来自采空区。

其中采空区瓦斯也来自两方面，一是来自采空区残留煤体，二是来自受采动影响的临近煤层和围岩。

采煤工作面瓦斯浓度分布规律是: 沿工作面倾斜方向从进风到回风风流瓦斯浓度逐渐增加，在中下部增加梯度较小而且慢，在工作面上部增加梯度较大而且较快；在垂直于煤壁的横断面上，瓦斯浓度总的变化趋势是从煤壁到采空区是“高——低——高”但在不同生产工艺时不同的断面上变化趋势不同；工作面上隅角瓦斯浓度高于工作面其他地点，其中上隅角上部及煤壁瓦斯浓度最高。

2 上隅角瓦斯积聚原因在工作面U型通风系统中，在进风巷回风巷风流压差作用下，工作面风流分两部分，一部分直接从工作面流过，另一部分从工作面中下部流入采空区，经采空区再回到工作面上部及上隅角。

这样必然造成工作面上隅角瓦斯积聚。

如图1所示为U型工作面采空区的漏风流流线图、风速等值线图和瓦斯浓度线图。

图中清晰地显示出上隅角是采空区瓦斯集中涌出通道。

另外采空区内含瓦斯空气密度相对于空气来讲要轻。

当存在高差时能产生一种自然上浮的“瓦斯力”必然使采空区中高浓度瓦斯向采煤工作面上隅角运移。

增加了上隅角瓦斯涌出量。

通过理论分析和实验研究，[采煤工作面的风流运动状态也是瓦斯积聚一个重要原因。

在上隅角附近，由于主风流方向的改变和几何条件限制，风流呈涡流形式。

靠近采空区边界，涡流的时均速度和脉动速度都等于零，但采空区向上隅角涌出大量高浓度瓦斯，形成瓦斯驱潜运移运动方式；在上隅角靠近煤壁侧，涡流的时均速度和脉动速度也都等于零，如不存在瓦斯源，在“瓦斯压力”作用出现附壁效应，但附壁厚度不大，其瓦斯运移方式以分之扩散为主；在涡流区内虽然时均速度和脉动速度都相对较大，但由于风流的涡流运动形式，含瓦斯风流处于不断旋转之中，难以进入主风流中，使瓦斯在上隅角和回风巷口循环运动积聚在涡流区中，形成上隅角瓦斯积聚。

性的治理 ， 有 效 解 决 了 回采 工 作 面 上 隅 全生产与矿井产量。 角的瓦斯浓度 ， 确 保 了工 作 面 的安 全 回
采。
及 钻场施工参数见 图所示 。
三、 上 隅 角 瓦斯 治 理 方 案
通 过对 ３ １ ２ ０ ０工 作 面瓦斯来 源 的
上 隅 角 填 充 分析 ， 采取了以下治理措施 ： （ 一） 加强通风管理。瓦斯大时 ， 增
量： ２ ６ ． ３ ｍ ３ ／ ｔ ． ｄ ， 风量为 １ ２ １ ０ ｍ ３ ／ ｍ ｉ ｎ 。
（ 三） 对工作 面上 、 下巷 及时退锚和
通过 以上方 法对 ３ １ ２ ０ ０工 作面 上
充填。退锚加快采空 区顶板 的冒落 ， 同 隅角瓦斯进行治理 ， 上 隅角 瓦斯浓度 降 时用编织袋装上煤进行充填 ， 填充厚度 到 ０ ． ８ ％以下 ，为 正 常 安 全 的 生 产 提 供
［ ２ 】 于 不凡 ． 煤 矿 瓦斯 灾 害 防 治 及 利 Ｍ１ ． 北京 ： 煤 炭 工 业 出 版 （ 五） 采空区高位钻孔抽放技术 。 在 用 技 术 手 册 【 【 ３ 】 刘伟洲． 煤矿 通 风 综 合 技 术 手 册
关键 词 ：瓦斯 治理 采 空 区抽 放
大 工作 面风量 ， ３ １ ２ ０ ０工作 面风量 曾加
一
、
工 作 面 概 况
大到 １ ５ ０ ０ ｍ３ ／ ｍｉ ｎ ，通 过 增 加 风 量 稀 释
一
四、 治理 结果
３ １ ２ ０ ０工 作 面 １号 钻 场 施 工 布 置 示 意 图
天祝煤 业公 司一采 区为高 瓦斯 区 ， 瓦斯 ， 降低瓦斯浓度 。 ３ １ ２ ０ ０工作面位于一采 区上部 。３ １ ２ ０ ０