古书院矿U型通风工作面上隅角瓦斯治理研究.pdf

《古书院矿U型通风工作面上隅角瓦斯治理研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、能源技术与管理2015年第4O卷第6期22EnergyTechnologyandManagementVo1．40No．6doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2015．06．008古书院矿U型通风工作面上隅角瓦斯治理研究冯文博(晋煤集团古书院矿，山西晋城048000)[摘要]古书院矿采煤工作面采用U型通风方式，然而上隅角瓦斯浓度容易超限是这种通风方法的固有缺陷。基于采空区漏风理论建立了上隅角瓦斯浓度的理论计算模型，并利用该模型计算了古书院煤矿153302工作面上隅角瓦斯浓度的大小。理论计算结果表明：153

2、302回采工作面回采过程中上隅角瓦斯浓度不会超过l％，可以采用合理分配风量的方法解决上隅角瓦斯浓度超限问题；该工作面实际回采过程中，上隅角瓦斯浓度一直在O．15％～0．45％之间变化，没有发生过上隅角瓦斯浓度超限，从而验证了理论计算模型的正确性。[关键词]u型通风；上隅角；瓦斯；瓦斯浓度超限[中图分类号]TD712[文献标识码]B[文章编号]够保证回采工作面其他地点的瓦斯浓度都不会超1国内上隅角瓦斯浓度超限治理技术现过1％。但是，当上隅角以及支架之间瓦斯浓度超状过1％时，上述8种方法对支架之间的超限无能壁式采煤工作面通风系统

3、的基本类型有u为力，对上隅角处超限的治理效果往往也不理想。型后退、U型前进、z型后退、z型前进、Y型、w型为了解决上隅角及支架之间瓦斯浓度的超限等。其中u型后退型(简称“u型”)勿需沿空留问题，首先应弄清楚瓦斯浓度超限的根本原因，然巷，在煤矿生产中应用较广。但是，u型通风上隅后才能提出相应的对策。角瓦斯浓度(传感器距巷顶不得大于0．3m、距巷2U型通风上隅角瓦斯浓度理论计算帮不得小于0．2m)容易超限是其不足]。关于上隅角瓦斯浓度超限治理的方法文献[2]2．1影响因素分析与计算方法简介给出了8种：①用风障引导新鲜风流稀释、带

4、走上上隅角处的瓦斯浓度受多种因素的影响，这隅角处的瓦斯；②向上阶段采空区漏风排瓦斯(仅些因素包括：①采空区遗煤量及遗煤放出瓦斯的适用于煤炭不易自燃的情况)；③脉动通风技术，情况等；②周期来压时顶板的挤压作用；③仰采；即在正常通风风流中叠加脉动风流，增加风流的④大气压力的变化；⑤上、下邻近层的影响等。紊流扩散系数，提高风流驱散局部积聚瓦斯的能周期来压时顶板的挤压过程持续时间较短；仰采力；④用小型液压风扇(轴流式)吹散上隅角的积与大气压力的变化属自然因素；下邻近层的影响聚瓦斯；⑤采用环缝式空气引射器引射上隅角积相对较小，本文均暂

5、不研究。本文只研究采空区遗聚的瓦斯；⑥采用高压水射流风机引射上隅角处煤及上邻近层的影响，这是生产中最主要的影响积聚的瓦斯；⑦采用GDS一1型瓦斯自动排放系因素。统，该系统由抽出式无火花风机、瓦斯传感器、控若以支架所在的位置为采空区的起始边界制装置、调节风门、吸风器和若干风筒组成，抽取(动边界)，则上隅角属于采空区边界的一部分，上上隅角瓦斯；⑧采用插管或埋管、移动式抽放泵抽隅角处的流场参数(包括瓦斯浓度)是已知的。通放上隅角瓦斯，辅以沙袋封堵上隅角等。这些方法常，根据边界条件等可以确定采空区内部的流场，在生产中发挥了一定作用，

6、但有的回采工作面治如为防止采空区内的遗煤自燃，需要研究采空区理效果较好，有的则差强人意，有时即使是一个回内的温度场等，此即所谓的正问题。由于采空区起采工作面的不同地段也存在较大差异。始边界回风侧一半上的流场参数不是常量，边界上隅角是回采工作面瓦斯浓度最高的区域，条件的设定有困难，因此，在实际计算中，需要扩因此，《煤矿安全规程》规定上隅角处的瓦斯浓度大计算区域，包括一部分进风巷和回风巷。因为离不得大于1％(有些煤矿规定为0．8％甚至更低)能回采工作面较远处的进风巷、回风巷内的流场参2015年12月Dec．，2015冯文博古书院

7、矿u型通风工作面上隅角瓦斯治理研究23数可以认为沿断面是常量。当然，计算区域扩大漏风)和L／2≤y≤L，c=c(’，，)(漏人采空区内的风后，内部结构更复杂，进行解析研究的难度增大，又从采空区内流出)，这里，为工作面长度，z为可能需要采用数值模拟方法[51，而数值模拟有其高度(即垂直纸面)方向的坐标。自身缺点，如每个参数的影响不是一目了然等。c=c(y，。)可通过实测确定。考虑采高及冒落根据采空区内部的情况求边界上的情况，属带内的流动，由于采高与冒落带的高度通常远小于所谓的反问题。通常，反问题比正问题更难解，于，可将采高与冒

8、落带范围内的流动看成二维有时候需要做简化处理。以下计算由采空区遗煤的，c=c(y，z)简化成C=C(Y)，问题可大大简化。导致的上隅角处的瓦斯浓度超标问题即属于反问假设C=C()为线性关系，即题，这里采用理论分析法。c=k(y一争)(1)2．2采空区遗煤导致的上隅角瓦斯浓度的理论式中k为待