大倾角采面上隅角瓦斯来源及治理方法的探讨

第５期堪扩安全２０００年５月

・问题探讨・大极角采面 上隅角瓦斯来ａ　Ａ治理方法的探讨

云南省田坝煤矿王宏智 摘要本文对大倾角采煤工作面上隅角瓦斯积聚情况作了介绍，分析了瓦斯来源及影响因素，结合现场经验，对减少上隅角瓦斯来源及上隅角瓦斯的治理方法进行了分析探讨。 关键词采面上隅角瓦斯积聚瓦斯来源综合治理

１矿井概况 云南田坝煤矿二号井、三号井开采滇东煤田羊场向斜东北端的五、六、七、八井田，为２对高瓦斯矿井。近年来，随着开采水平延深，煤层倾角加大（３０＇－８０－），瓦斯涌出量逐渐增大，致使工作面上隅角瓦斯积聚，严重威胁着矿井的安全生产。 田坝煤矿的采区布置方式为煤层群联合布置。在主要开采的玫十，，Ｋ５＋１，Ｋ？，Ｋｇ煤层中，Ｋｇ煤层瓦斯涌出尤为突出，采面绝对涌出量达５－－－１６　ｍ３／ｍｉｎ，不但上隅角瓦斯超限严重（达３％一１８％），而且采面上段瓦斯浓度达１％一１．８％，回风瓦斯浓度达１．６％－－３．５％０２瓦斯来源分析 根据观察和综合分析，认为采面上隅角瓦斯积聚的浓度和体积除与本煤层瓦斯含量因素有关外，还与本层开采强度、采面风速、采面上段采空区暴露面积等有密切关系。２．１上隅角瓦斯浓度和本层开采强度有关 二号、三号井煤层采面长度分别为１１０　ｍ和７０　ｍ，在２个采面配风量相差不大，其它条件相似的情况下，经测定三号井采面无论是回风还是上隅角瓦斯浓度都较二号井低，这说明上隅角瓦斯浓度和本煤层开采强度有较大关系，其原因是对于同一煤层，其吨煤瓦斯涌出量基本相同，而绝对瓦斯涌出量与日产煤量呈线性关系。．２．２土隅角瓦斯浓度和上段采空区暴露面积有关 大倾角采面回柱放顶后，中上段歼石向下滚动，充填了中下段采空区，使采面下段老顶基本不垮落，充填较好，而上段采空区形成了较大的空顶区域未得到充填，使得采空区上覆岩层破坏形成的冒落带、裂隙带高度加大，与邻近采空区的联系增加，采空区漏风使采空区大量瓦斯被风流带出而积聚在上隅角附近。２．３上隅角瓦斯浓度和风速有关 在回采Ｋ７，　Ｋｇ等煤层时，由于采面回风巷道底鼓和变形十分严重，断面仅达到２一３澎左右，通风阻力加大。在此种情况下，我们曾将采面风量从４００衬／ｍｉｎ加大到６００一１　０００ｍ３／ｍｉｎ，根据测定，风量加大后，采面瓦斯浓度虽有所降低，但上隅角和回风流瓦斯浓度却呈显著上升，其原因是加大风量后，采面和回风巷风速急剧增加，较大的负压效应使得采空区和上隅角瓦斯被抽出，致使上隅角和回风流瓦斯超限更趋严重。

３治理方法及其分析根据长期观测和分析，认为造成采煤工作 ２５第５期碟扩安全２０００年５月

面上隅角瓦斯积聚超限的瓦斯来源主在是采空区和邻近层，约占瓦斯来源量的６０％一７０％，其次是工作面煤壁和浮煤，约占瓦斯来源量的３０％一４０％。要解决采面上隅角瓦斯积聚间题，一是要减少不同来源的瓦斯量，二是要结合实际情况，采取多种方法处理上隅角瓦斯。３．１降低采煤工作面本层瓦斯涌出量 （１）保持采面合理的开采强度。根据实测，一次放炮长度在１５．２０　ｍ及炮前采面瓦斯浓度为０．７％一０．８％时，炮后达１．１％一１．５％，增加了０．５－１．０倍。同时，大倾角采面一次放炮长度过长时，极易造成采面下口堵塞。因此，控制一次放炮长度，降低开采强度是必要的。 （２）进行瓦斯预抽工作。在准备回采４９０４工作面时，进风流瓦斯浓度达０．７％一０．８％，采面达１．５％一１．９％，主要原因是巷道两帮瓦斯大量涌出，同时刮板输送机道中段有瓦斯涌出异常区，下邻近层的瓦斯沿巷道底板大量向刮板输送机道涌出，经测定达３　ｍ３／ｍｉｎ，为此，我们在该采面利用ＹＤ一ｎ型瓦斯移动泵站，铺设管路８００　ｍ建立了瓦斯抽放系统，在进风巷间隔５０　ｍ设一钻场，沿煤层倾斜方向向上布置抽放钻孔，进行采前预抽，同时，对进风巷瓦斯涌出异常点进行封密埋管抽放，抽出的瓦斯浓度为５％一１６％，抽放后进风流瓦斯浓度降至０．５％一０．６％，采面瓦斯浓度降至０．７％一０．８％，降低了煤层瓦斯涌出量。３．２减少采空区瓦斯来源 （１）在Ｋｇ煤层开采时，工作面绝对瓦斯涌出量达５一　１６　ｍ＇／ｍｉｎ，按瓦斯涌出量计算，其配风量已达８００－－－２　５６０　ｍ３／ｍｉｎ，实际工作中是难以达到的，不仅会造成采面和回风巷煤尘飞扬严重，恶化了作业环境，而且也会使得采面和回风流的风速加大，负压增加，使采空区和上隅角的瓦斯加剧涌出。我们认为合理的配风量应以保证稀释采面煤壁和浮煤的瓦斯涌出为主，即： Ｑ＝１００ｘｇｘＫｘ３０％一４０％式中Ｑ—采面实际需要风量，　ｍ　３／ｍｉｎ； ｇ—采面瓦斯绝对涌出量，ｍ３／ｍｉｎ；

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Ｋ—采面瓦斯涌出不均匀备用风量系 数，炮采工作面取１．４一２０同时结合风速、温度和工作面人数等计算的风量来选取。在保证配风能稀释采面煤壁和浮煤的瓦斯涌出量前提下，其余的瓦斯涌出量应采取其它手段进行分源治理。 （２）保持采面进、回风巷有足够的有效断面。由于受采动压力等因素影响，致使进、回风巷断面严重变形，通风阻力增大，使采面配风量难以保证，也加剧了负压效应和瓦斯涌出，对此，我们采用了进风巷超前回采“一刀”，回风巷班班检修和超前翻板ｌｏ　ｍ，使进、回风巷保持有效断面和采面上下拐角处的风速明显降低。 （３）改进回采工艺，减小采空区空顶面积。大倾角煤层采面回柱后，往往造成工作面上段采空区大面积空顶，瓦斯积聚严重。对此，我矿采取了２种方法：一是采面分段设置挡研柱，回柱后挡研柱保留，防止上段研石向下滚动；二是将采面上段调为俯伪斜回采，使上段顶板回柱垮落后不向下滚动，起到了减小采空区大面积空顶的作用。 ｛４）排放邻近采空区瓦斯。在采动影响下，随着采空区围岩的垮落，破坏了区段煤柱的完整性，产生的裂隙使上区段和邻近采空区连通，采空区的瓦斯沿裂隙涌出而积聚在采面上隅角。我矿在回采２９０３　＂、　２９０４＃采面时，在回风巷内间隔２０　ｍ作联络上山穿过区段煤柱，掘通上区段采空区，对２９０３＃采面上区段采空区用瓦斯移动泵站进行埋管抽放采空区瓦斯，打开２９０４＃采面上区段采空区密闭，利用主要通风机全负压引排采空区瓦斯，抑制和减少了上采空区涌入工作面上隅角的瓦斯量。３．３加强采面土隅角瓦斯的处理 近年来，我矿结合实际情况，对上隅角瓦斯采用了以下几种处理方法。 （１）风障导风稀释。在工作面上隅角设置风障，使一部分风流流经上隅角，将积聚的瓦斯冲淡并排至回风巷中，随着工作面的推进，风障随之向前移。在上隅角瓦斯积聚不大和回风流瓦斯浓度不超限的情况下应用，是一种简单易第５期堪扩安全２０００年５月

・问题探讨・我国防尘产品实验室试验选用试脸粉尘的科学性初

国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心金小汉 摘要介绍了目前我国不同防尘产品标准中选用的试验粉尘的理化性质、拉度组份及其对实验室试验结果的影响；结合作者长期质检工作的实践经验，对防尘产品实验室试验粉尘的选用及制定我国标准试验粉尘的制备标准的必要性进行了初探，并提出了一些建议。 关键词防尘产品防尘效果标准试验粉尘初探

在实验室中，为评价防尘产品的防尘效果，通常采用试验粉尘来模拟实际作业环境中的粉尘状况。目前我国相关标准规定的试验粉尘有三种：即ＧＢ１２１３８一８９（袋式除尘器性能测试方法》中规定采用ａｐ５ｏ为８一１２　ｌｃｍ，几何标准差ＣＦ　９在２－３范围内的３２５目滑石粉为试验粉尘；ＧＢ／Ｔ２６２６　－　９２《自吸过滤式防尘口罩通用技术条件》中规定采用悬浮粒径小于５　ｒｍ占９０％以上、小于２　ｊｕｒｎ占７０％以上的医用滑石粉为试验粉尘；ＭＴ１５９一１９９５（矿用除尘器》和ＭＴ１６２一１９９６（粉尘采样器通用技术条件》中规定采用粒径小于７４　ｊｅｍ，其中小于１０　ＰＬ。的占１５％、小于３０　ｊ．ｍ的占５０％的煤尘作为试验

粉尘。这些标准规定的试验粉尘的理化性质、粒度组份都不相同，使得试验结果缺乏可比性，尤其是对呼吸性粉尘防治效果的评价缺乏统一性。而所谓标准试验粉尘应是指定的具有特定物理、化学性质，具有特定粒径分布范围的粉尘；是一种标准物质，是一种或多种经确定了的特性值，并附有有资格的鉴定机构发给证书的物质。国外如波兰对标准试验粉尘制订了国家标准ＰＮ　．　９３／Ｇ－　５００３６，并有专门的鉴定机构颁发标准物质证书。而我国目前还没有制定标准试验粉尘的制备标准，试验粉尘基本上是由各单位自行制备，无统一的标准加以规定和鉴定，势必造成试验结果差异性大及重复性、复现

行的办法。 （２）用抽出式风机抽排上隅角瓦斯。当上隅角瓦斯浓度较高和体积较大时，采用了ＦＳＷＺ－　１１Ｂ型抽出式风机处理上隅角瓦斯。将风机安装在采面回风巷中，距工作面１００一１５０　ｍ，风机前端使用柔性风筒，将抽出的瓦斯排至采区回风上山内。为提高抽排效果，＿Ｌ隅角范围用风帘包裹。回采２９０１“工作面时，＿上隅角瓦斯浓度达８％一１２％，回风流达１．５％一２．５％，使用该风机排风量为１１０一１４０　ｍ３／ｍｉｎ，排风口瓦斯浓度为３％及８％，一七隅角及回风巷瓦斯浓度降到３％及１％以下。抽排实践证明，使用抽出式风机处理采面上隅角瓦斯积聚是一条行之有效的途径。

（收稿日期１９９９－０８－１６；责任编样齐秀昆）