開(kāi)區(qū)均壓技術(shù)在上隅角有害氣體治理中的應(yīng)用

白玉鵬 張超

【摘 要】本文主要結(jié)合實(shí)際案例來(lái)分析開(kāi)區(qū)均壓技術(shù)在上隅角有害氣體治理中的應(yīng)用，旨在尋求出一種合理的解決措施來(lái)將有害氣體進(jìn)行收集和清除，從而避免其給礦井生產(chǎn)過(guò)程中的安全性造成影響，也是一種保障工作人員生命安全的重要措施。這就必須要根據(jù)煤礦開(kāi)采過(guò)程中工作面與采空區(qū)的實(shí)際情況為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)分析造成有害氣體泄漏的原因之后才能夠加以措施來(lái)整治。

【關(guān)鍵詞】開(kāi)區(qū)均壓技術(shù)；煤礦開(kāi)采；工作面；開(kāi)采區(qū)；上隅角有害氣體治理

Absrtact： This paper mainly combines with practical cases to analyze the application of open-area pressure equalization technology in the treatment of harmful gases in the upper corner， aiming at finding a reasonable solution to collect and remove harmful gases， so as to avoid its impact on the safety of mine production process， and also an important measure to ensure the safety of workers. This must be based on the actual situation of the working face and goaf in the process of coal mining as a standard， to analyze the causes of harmful gas leakage before measures can be taken to rectify it.

Key words： open area pressure equalization technology； coal mining； working face； mining area； harmful gas control in upper corner

一、前言

目前，采用抽出式通風(fēng)的多煤層開(kāi)采礦井，當(dāng)一部分工作人員在回采下部煤層工作面進(jìn)行工作的時(shí)候，由于上下層采空區(qū)的打通，會(huì)使得上面區(qū)域覆蓋層內(nèi)的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有毒有害的氣體泄漏進(jìn)入到本煤層的工作面，只有及時(shí)結(jié)合科學(xué)的技術(shù)來(lái)調(diào)整相應(yīng)的通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)上隅角所產(chǎn)生的有害氣體進(jìn)行治理，建立起上下層開(kāi)區(qū)均壓系統(tǒng)，才能夠有效地保證本煤層工作面的安全生產(chǎn)工作繼續(xù)落實(shí)。

二、開(kāi)區(qū)均壓通風(fēng)技術(shù)的原理

所謂的開(kāi)區(qū)均勻通風(fēng)技術(shù)是一種煤礦工作過(guò)程中具有較強(qiáng)特殊功能的技術(shù)，是構(gòu)筑通風(fēng)設(shè)施，安裝均壓管路，安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)等手段，降低均壓地段兩端的壓差，達(dá)到控風(fēng)和消除漏風(fēng)的技術(shù)要求[1]。為了能夠講有毒有害的氣體及時(shí)排除煤礦工作面，就必須要加強(qiáng)相應(yīng)的通風(fēng)工作落實(shí)，而且為了能夠使得通風(fēng)的功能被百分之百地開(kāi)發(fā)出來(lái)，還需要利用局部通風(fēng)機(jī)來(lái)建立專(zhuān)用通風(fēng)設(shè)施和局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓的方式，來(lái)達(dá)到礦井防火的最終目的。

2.1閉區(qū)均壓

所謂的閉區(qū)均壓指的就是在一個(gè)幾乎完全封閉的空間中，而且該空間還有可能會(huì)發(fā)生自燃自火，對(duì)其進(jìn)行均勻措施的應(yīng)用來(lái)防止火災(zāi)發(fā)生的一種有效方式，在專(zhuān)業(yè)的角度被我們稱之為閉壓均區(qū)防火[2]。在這一過(guò)程中可以采用的手法比較多，而且相關(guān)的解決方式也是很簡(jiǎn)單的，例如常見(jiàn)的并聯(lián)風(fēng)路、根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、或者其他的連通管、主要通風(fēng)機(jī)等等。

2.2開(kāi)區(qū)均壓

因?yàn)殚_(kāi)區(qū)均壓和閉區(qū)均壓有著本質(zhì)上的區(qū)別，一般來(lái)講，開(kāi)區(qū)均壓是指在煤礦生產(chǎn)的工作面上簡(jiǎn)歷均壓系統(tǒng)，以確保工作面上所需要的通分量，并且借助通風(fēng)調(diào)節(jié)的方式減少向采空區(qū)漏風(fēng)的情況來(lái)減少煤礦內(nèi)部出現(xiàn)自燃的情況出現(xiàn)，也就會(huì)防止由于不充分燃燒產(chǎn)生大量的一氧化碳，從而進(jìn)入工作面為正處于工作過(guò)程中的工作人員來(lái)了不同程度的傷害，也能夠使得煤礦開(kāi)采工作順利地進(jìn)行下去。因此，對(duì)于開(kāi)區(qū)均壓技術(shù)來(lái)說(shuō)，由于其面對(duì)的工作環(huán)境和工作條件的不同，漏風(fēng)通道和工作面周?chē)耐ǖ滥軌虮环殖啥喾N風(fēng)流的流動(dòng)方式，例如并聯(lián)、角聯(lián)和復(fù)雜聯(lián)，因此，相應(yīng)的開(kāi)區(qū)均壓也就會(huì)存在三種不同的類(lèi)型[3]。

2.2.1調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓

調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓是一種適用于很多煤礦工作面采空區(qū)域內(nèi)而形成的一種并聯(lián)漏風(fēng)的具體應(yīng)用方式。一般來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓需要在工作面的回風(fēng)巷內(nèi)安置和設(shè)定符合實(shí)際工作環(huán)境尺寸的調(diào)節(jié)風(fēng)窗，這樣將有助于煤礦工作面的風(fēng)流壓力被大大提升，才會(huì)在一定程度上有效的降低工作面與實(shí)際上方采空區(qū)之間所形成的內(nèi)部壓力差，以此來(lái)減少了采空區(qū)氣體涌入到工作面中來(lái)。

2.2.2局部通風(fēng)機(jī)均壓

局部通風(fēng)機(jī)均壓的利用相對(duì)其他兩種類(lèi)型的開(kāi)區(qū)均壓來(lái)說(shuō)應(yīng)用范圍比較少，一般都是為了能夠在局部提高風(fēng)路的壓力，才會(huì)考慮在風(fēng)路上安裝帶有風(fēng)門(mén)的風(fēng)機(jī)，也就是我們常說(shuō)的輔助通風(fēng)機(jī)。該種方式的利用是借助了風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的增加風(fēng)力的作用，來(lái)有效的改變風(fēng)路上面的壓力分布，從而達(dá)到了開(kāi)區(qū)均壓的目的。但是就經(jīng)濟(jì)性而言，該種方式所需要的材料和工作步驟較多，相應(yīng)的操作手法也比較復(fù)雜，因此并不適合在大規(guī)模的煤礦開(kāi)采工作面上進(jìn)行應(yīng)用。

三、工程概況

本文以內(nèi)蒙古呼倫貝爾國(guó)家能源集團(tuán)大雁公司雁南煤礦為研究對(duì)象，該工程為其命名為上煤組北二采區(qū)10128205回采工作面，主要地理位置在內(nèi)蒙古呼倫貝爾大雁公司西部。地理坐標(biāo)為東經(jīng)：120°27′00″～120°34′24″，北緯：49°10′57″～49°14′01″，煤層埋深在+440～+100米之間。地表標(biāo)高+670。10128205回采工作面上部與10128203回采工作面采空區(qū)緊密相連，頂部煤層的厚度被控制在2.8～3.5米，煤層傾角平均為12o。開(kāi)采時(shí)沿10128205工作面兩順槽巷見(jiàn)底見(jiàn)頂煤開(kāi)采，采高為3.0m，循環(huán)進(jìn)度為0.8m，采高保證在2.8m～3.0m之間。

四、工作面瓦斯來(lái)源及處理方法

在本文所研究的案例中，出現(xiàn)最多的有害氣體就是瓦斯和一氧化碳，瓦斯的絕對(duì)涌出量平均在4.31m3/min，風(fēng)流中的一氧化碳濃度在10ppm左右，對(duì)這兩組有害氣體進(jìn)行治理使用均壓通風(fēng)技術(shù)更為合理，因?yàn)槠浼夹g(shù)能夠在對(duì)于工作面上的瓦斯和有害氣體進(jìn)行稀釋?zhuān)绻诠ぷ髅嫔铣霈F(xiàn)了瓦斯超限的情況，就需要立即使用均壓通風(fēng)技術(shù)，加強(qiáng)工作面上的氣體壓力，以最快的速度將其進(jìn)行抽排。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了使得我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程能夠持續(xù)不斷的保持進(jìn)步的趨勢(shì)，就一定要講煤礦開(kāi)采工作落實(shí)下去，只有源源不斷的能源供給才能夠保證相應(yīng)工業(yè)化腳步的發(fā)展。但是在此基礎(chǔ)上一定要重視對(duì)于煤礦開(kāi)采工作中可能會(huì)出現(xiàn)的、具有危險(xiǎn)事故的問(wèn)題給予重視。因此，在煤礦開(kāi)采工作進(jìn)行上隅角有害氣體治理的時(shí)候，利用開(kāi)區(qū)均壓技術(shù)能夠達(dá)到最終的目的，其推廣性和應(yīng)用意義尤為顯著。

【參考文獻(xiàn)】

[1]上官鑫.工作面上隅角瓦斯超限治理技術(shù)及相關(guān)設(shè)備選型研究[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2018，33（08）：159-160+224.

[2]孫勤盛，畢俊剛，郝晉偉，張俊輝.均壓技術(shù)在西銘礦49409工作面的應(yīng)用[J].煤炭工程，2017，49（12）：80-82.

[3]楊海燕.均壓防滅火技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用研究[J].能源與節(jié)能，2016（06）：159-160.