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时间:2018-10-23
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1、高瓦斯矿井反风矿井绝对瓦斯涌出量变化特例分析 摘要:犍为县两河口煤矿矿井反风后矿井风量下降,风排绝对瓦斯涌出量上升,成为反风矿井瓦斯涌出量上升的特例。主要原因是矿井投产不久,通风状态改变和抽采瓦斯效果不好造成。 关键词:矿井反风;绝对瓦斯涌出量;变化;特点 犍为县两河口煤矿设计生产能力210Kt/a,矿井服务年限为33.5a,经过约四个月的试生产,于2015年12月31日开展了反风试验演习。反风后矿井和回采工作面的风量均下降,但风排绝对瓦斯涌出量均呈上升趋势,成为高瓦斯矿井反风后瓦斯涌出量变化的特例。分析其原因是矿井投产不久、反风出现短路风、负压通风变为正压通风、抽采瓦斯
2、效果不好造成。 1矿井概况 1.1地质条件 区内含煤地层为三叠系上统须家河组及侏罗系中、下统自流井组,地表平缓地带分布有少量第四系。地层总体倾向北东,倾角2°~5°,构造简单,埋藏深度大。 1.2煤层基本情况 矿区内煤层自下而上有K8、K9、K10d、K10m、K10s等,其中K10d煤层大部可采,K10s煤层局部可采,各可采煤层特征见表1。 1.3矿井开拓布置 矿井采用斜井开拓。全矿划分为1个水平,即+160m水平;+160m水平运输大巷布置在K10s煤层底板;+175m回风大巷布置在K10d煤层中;全矿划分为14个带区,5个上山带区、9个下山带区。采用倾斜长壁
3、采煤法开采。 1.4矿井通风 矿井采用抽出式通风方法。现安装有两台FBCDZNo23型主要通风机,电机功率为2×160kw,采用变频技术控制风机转速,目前频率为42HZ。通风负压为1120Pa,矿井等积孔为2.68m2。 采煤工作面采用“W”型通风,掘进工作面采用局部通风机压入式通风。 1.5矿井瓦斯情况 矿井为高瓦斯矿井。通过近4个月的试生产,计算矿井绝对瓦斯涌出量(含风排瓦斯量和抽采瓦斯量)大于20m3/min,相对瓦斯涌出量大于68m3/t。矿井建立了地面抽采瓦斯系统,抽放采动压瓦斯(高位压裂隙钻孔抽放)及采空区埋管抽放。 2矿井反风试验 2.1矿井反风系统
4、 矿井反风系统如图1。 2.2矿井反风后风量和瓦斯变化 矿井反风前后风量和瓦斯浓度变化如表2。 由表2知,矿井反风前后,矿井风量从4552m3/min,降??3450m3/min(反风后回风风量),反风后风量降低24.2%,反风率75.8%、大于《煤矿安全规程》122条规定的40%。满足规程要求。 但是,矿井反风后,绝对瓦斯涌出量为4.688+6.384=11.064m3/min,大于反风前的9.104m3/min,上升21.53%。即反风后矿井绝对瓦斯涌出量上升。 根据1982年、1984至1985年春的两次全国性反风演习实验,矿井反风时,瓦斯涌出量一般都比反风前
5、有所减少,特别是一些高瓦斯矿井甚至出现大幅度减少。如表3所示[2]。即有90.54%的矿井,反风时矿井绝对瓦斯涌出量下降20%以上,有9.46%的矿井反风后瓦斯下降80%以上。就是说高瓦斯矿井反风后100%的矿井是绝对瓦斯涌出量降低20%以上。 两河口煤矿反风的结果与80年代全国几百个煤矿反风试验结果相反,即反风量下降,反风后矿井风排绝对瓦斯涌出量增加。不但如此,就是在回采工作面内,仍然是反风后风量下降、绝对瓦斯涌出量上升。 2.3210D1区反风后风量和瓦斯涌出量变化 210D1区反风后风量和瓦斯涌出量变化如表4。 由表4知,反风前210D1区回风量1004m3/mi
6、n,绝对瓦斯涌出量4.327m3/min;反风后风量仅475m3/min,反风后绝对瓦斯涌出量5.415m3/min。即反风后风量下降52.68%;而绝对瓦斯涌出量则比反风前上升25.14%。 2.4410D1区反风后风量和瓦斯涌出量变化 410D1区反风测定数据如表5。 由表5知,反风前410D1区回风量818m3/min,绝对瓦斯涌出量3.763m3/min;反风后风量仅405m3/min,反风后绝对瓦斯涌出量4.293m3/min。即反风后风量下降50.44%,而绝对瓦斯涌出量则比反风前上升14.03%。 总结以上,矿井反风后,全矿风量下降24.2%,矿井绝对瓦斯
7、涌出量则上升21.53%;回采工作面风量下降最多52.68%,绝对瓦斯瓦斯涌出量上升最大的有25.14%。 2.5反风后绝对瓦斯涌出量上升原因 2.5.1工作面风量发生变化 为了解决210D1东回风巷风流中瓦斯超限问题,在210D1工作面反风前,210D1东回风有从+130东排水巷引入的新风量(356+648)-669=335m3/min;反风后,210D1东进风有新风量600m3/min,从反风前的参新风巷短路的风量是:(600+222)-475=347m3/min,即反风后短路到+
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