浅埋深易自燃煤层综采工作面低氧防治技术

发布时间：2020-05-05 05:48

【摘要】：针对补连塔煤矿22306综采工作面在回采过程中发生的低氧现象,研究了导致低氧的原因,根据测定可将低氧范围分为回风隅角低氧区、机尾低氧区和工作面低氧区3种。通过研究分析,瓦斯赋存处于CO2~N2带、浅埋深开采、矿井负压通风、超大面积采空区和受地表大气压变化的影响均是低氧产生的原因。在此基础上提出了井上下堵漏、挡风帘导风、风动风机稀释、钻孔卸压及均压通风等综合防治低氧的措施。结果表明:采用上述措施对防治低氧是有效的,工作面采用"U"型均压通风方式,当大气压下降了700 Pa时仅在回风隅角发生低氧现象,下降900 Pa时在机尾发生低氧现象,下降1 020 Pa时工作面40 m至回风隅角处发生低氧现象;而工作面采用"Y"型均压通风时,大气压变化对工作面氧气变化影响不大。
【图文】：

覆为12煤采空区，层间距30～62m，平均47m，12煤采空区面积已达1200万m2，22煤采空区面积已达740万m2，回采期间12煤、22煤地面均出现裂缝，最宽处达1.3m。工作面绝对CH4涌出量为4.42m3/min，相对CH4涌出量为0.09m3/t，绝对CO2涌出量为7.92m3/min，，相对CO2涌出量为0.16m3/t，属瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为37%，煤层自燃倾向性为Ⅰ级容易自燃，发火期1个月。采用综合机械化开采，工作面共布置156台7m液压支架，一次采全高，全部垮落法管理顶板，通风方式为“U”型，如图1所示。图122306工作面U型负压通风示意Fig.1SketchofUtypeofnegativepressureventilationofNo.22306workingface2低氧现象及原因分析2.1低氧现象在22306工作面回采期间，出现了低氧现象，根据低氧范围可将低氧表现形式分为3种:1)回风隅角处低氧。回风隅角处O2低的表现形式类似于回风隅角处CH4浓度异常，工作面其他部分均正常，只有回风隅角处O2低，但与CH4浓度异常的差异在于CH4异常只是局部空间异常，常表现为回风隅角顶板处浓度较高、中下部浓度正常，而低氧的表现常为从顶板到底板O2浓度均较低。仅在回风隅角处发生低氧现象时，22306工作面回风隅角处O2体积分数在3%～16%，通常低于12%，回风巷内低氧范围通常从回风隅角处起向前方回风巷5～6m范围内，宽度为安全出口的宽度，通常为0.6～1.0m。2)机尾处低氧。由于22306工作面刮板输送机机尾布置在回风巷内，回风隅角处低氧范围进一步扩大的条件下，导致机尾处也处于低氧区域。低氧范围通常为回风隅角处向机头侧延伸4～8m，宽度为支架尾梁与掩护梁铰接处向回风巷方向延伸2～4m，回风隅角及其前方的低氧规律符合上述回风隅88

说，指22306运输巷、22307回风巷进风，22306回风巷回风，具体内容为:均压风机布置在22307主回撤通道，进风路线为三盘区辅运大巷—22307回风巷—22307辅回撤通道—回撤通道间1联络巷—22307主回撤通道—均压风机，风流通过风机增加压力后流经22307回风巷、22306运输巷，一部分风流去三盘区尾巷，通过其内的均压风门调节风量，一部分风流去22306综采工作面，通过22305运输巷的均压风门调节22306综采工作面的风量，如图2所示。2)22306工作面“Y”型均压通风技术。概括来说，指22306运输巷、22307回风巷、22306回风巷进图222306工作面U型均压通风示意Fig.2SketchofUtypepressureventilationofNo.22306workingface风，三盘区尾巷回风，具体内容为:布置2套均压风机，一套布置在22306主回撤通道，通风路线为三盘区辅运大巷—22306回风巷—22306辅回撤通道—回撤通道间1联络巷—22306主回撤通道—均压风机—22306回风巷—22306综采工作面—22307回风巷—三盘区尾巷;一套布置在22307主回撤通道，给22306运输巷和22307回风巷供风，2套风机通过调整叶片角度提供不同的风量，通过三盘区尾巷的均压风门控制总回风量，如图3所示。图322306工作面Y型均压通风示意Fig.3SketchofYtypepressureventilationofNo.22306workingface3.6其他技术为了有效治理低氧，采取了监测监控、风机抽排、大气压监测机制和人员管控等技术［14］。监测监控技术指对工作面易低氧的区域设置了O2探头和防爆摄像头，通过数据传输在地面终端显示，设置专人进行24h监护，监护低氧区域O2情况和人员出入情况，发现异常及时启动应急预案;风机抽排技术指对低氧区域设置抽排系统，及时抽出有害气体，减90

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本文编号：2649641