利用示踪技术测定采空区漏风的实践.pdf

一通三防 文章编号 1003- 496X 2003 01- 0017- 02 利用示踪技术测定采空区漏风的实践 李喜员, 李建华 平顶山煤业集团公司, 河南 平顶山 467000 摘 要 本文介绍了采用示踪技术测定矿井采空区的漏风情况、 定性分析结果和在十二矿灭火 工作中运用的效果。 关键词 示踪气体; 测定; 采空区; 漏风 中图分类号 TD752. 2 文献标识码 B 1 矿井基本概况 平煤十二矿的设计能力为 30 万 t/ a。矿井开 采己组煤, 具有煤尘爆炸危险性, 煤尘爆炸指数为 20. 91 36. 41, 是∀级自然发火矿井, 发火期 为4 6 个月。矿井井田面积约 12 km2, 改扩建 后设计生产能力为 90 万 t/ a。1989 年在改扩建 工程施工中发生了煤与瓦斯突出, 经煤科总院重 庆分院鉴定为突出矿井。由于瓦斯突出等因素的 制约, 到 1998 年仍未达产。矿井开拓方式是 一 对竖井, 一个主斜井, 一个水平 - 150 m , 一个 辅助水平 - 270 m , 上下山开拓全井田。通风 方式为混合抽出式, 分为南、 北风井两个系统。矿 井开采的上限标高为- 75 m, 下限标高为- 650 m。 矿井现有己六、 己七两个生产采区。矿井生产 格局为 一综一备 , 其中综采队在己六采区回采, 综备队在己七采区回采。 2000 年 4 月 15 日在己六采区胶带后段发生 一起因水管跑水堵塞巷道造成己15. 17- 16082 采 空区火区 CO 逸出中毒死亡 2 人, 伤 7 人的中毒 事故。根据十二矿生产经营目标和安全管理需 要, 安全采完己15. 17- 16102 综采工作面, 按期回 收封闭。强化治理, 控制该火区, 直至注销。为 己15.17- 16062 采面布置准备打基础的工作需要, 必须调查了解己六采区采空区相互之间的漏风情 况。 2 示踪气体释放方案 采用在进风通道定时连续定量释放 SF6示踪 气体, 在可疑地点设置接收点, 通过分析确定是否 存在漏风通道及漏风量大小。 2. 1 测点布置 释放点 16102 机巷转载机外 50 m; 1 基准 点 16102 机巷转载机外 20 m; 2点 16102 风巷泵站 或上隅角 ; 3点 16102 风巷中原 16082 切眼位置以里 10 m; 4点 16102 风巷联络巷以里 10 m; 5点 16102 风巷联络巷以外 100 m; 6点 16102 风巷中原 16082 停采线处; 7点 16082 机巷密闭前; 8点 16042 机巷密闭前; 9点 16042 风巷密闭前; 10点 16022风巷密闭前。 2. 2 测定步骤及实施 1 不改变原有通风系统。在释放点定时连 续释放 SF6气体, 在 1 7号点约定时间 按风 速计算时间 接收。 2 调整系统造成 8点进风, 利用密闭观察 孔定时连续释放 SF6气体, 在 2、 6、 7号点进 行定时定次接收。 3 调整系统使 10号点形成出风。在 9号 点用密闭观察孔定时连续释放 SF6气体, 在 10 号点分别进行检查 CO 气体和接收工作。6、 7 17 第 34 卷第 1 期 煤 矿 安 全 2003 年 1 月 点约定时间取样。约定时间在 2点定次取样。 4 调整系统使 9、 10点形成出风。在 8 点用密闭观察孔定时连续释放 SF6气体, 在 9、 10点分别进行检查 CO 和定时取样接收。如第 一步中发现与 16102 采面存在漏风通道, 应在 16102风巷 2、 6和 7点接收取样。 2. 3 气样监测结果 气体监测结果如表 1 所示。 表 1 SF6气体释放流量监测记录 释放地点测定时间 测定所用 时间/ min 释放SF6 体积/ mL SF6释放流 量/mLmin- 1 释放点2000- 5- 16252 80080 8 2000- 5- 161209 60080 9 2000- 5- 171209 60080 82000- 5- 241209 60080 2. 4 结果分析 经对 16022、 16042、 16061、 16082 采空区导通 情况和与 16102 采面关系进行的定性分析认定 采空区相互之间全部沟通, 停采线附近较为通 畅; ∃ 现场检查和进行气体分析结果表明, 16022 高温点处没有发现 CO 气体; 16102 采面上隅 角出现的 CO 主要是采空区遗煤自燃形成的。 对 16082采空区火区的形成原因认为 实 施放顶煤工艺结合外错设计 16042、 16102 两个 放顶煤工作面均是外错设计施工 是形成采空区 沟通渠道存在的主要因素, 为采空区自燃埋下了 隐患; ∃ 通风设施的位置选择不当和对质量不重 视, 是造成自燃的主要原因; 通风系统调整后, 没有及时进行风压分析和调整, 稳定性差 角联巷 道多 是促使自燃发展的催化因素。 3 采取的防治措施 1 围绕保证通风系统稳定, 降低密闭内外压 差, 减少向采空区漏风, 确立关键点管理制度。 2 对 16022 风巷密闭、 16022 16042 风巷 机巷密闭、 16042 机巷密闭实施喷涂堵漏措施。 对 16102 采面风巷上帮施行定期逐段注凝胶堵漏 技术。继续在 16082 机巷密闭、 停采线和风巷密 闭内注凝胶。严格落实 16102 采面上隅角预防性 灌浆措施。 3 简化己六采区通风系统, 结合阻力测定进 行网络解算, 根据解算结果进行系统优化。 通过开展工作, 己15. 17- 16082 采空区火区一 直稳定在 责任编辑 郭瑞年 上接 8 页 1 在进一步搞好资源评价的同时, 由国家综 合部门牵头制定煤层气发展战略。做到地面与井 下相结合, 目前以井下为主。 2 提高瓦斯售价。使抽放工作保本或略有 盈余, 其售价应参照城市煤气价格。 3 国家应建立 煤矿瓦斯抽放利用 专项资 金, 以补助和鼓励煤矿搞抽放和利用。日本就有 政府建立的瓦斯抽放打钻补助费。 4 可以使用技术改造资金, 待抽放和利用工 程完成以后, 用节约下来的煤还贷。 5 将年瓦斯抽放量作为考核矿务局的硬指 标之一。像产量、 延米一样, 对完成任务的奖, 完 不成任务的罚。对已建立抽放系统不很好进行抽 放, 而发生瓦斯事故的要追究领导责任。 6 有关部门应定期召开抽放技术推广会及 研讨会。使抽放工作健康发展。 7 投放和利用工作统一规划, 配套发展, 做 到抽放和利用同步建设、 同步投产, 同时发挥效 益, 做到以抽保用, 以用促抽。 8 瓦斯抽放应因地制宜, 结合实际采取不同 抽放设备。瓦斯大而且储量丰富的矿井应采用全 矿井抽放系统。而对于局部瓦斯大的矿井可采用 移动抽放泵站。既能抽放又经济合理。 9 在地质勘探及基本建设中确定为高沼气 矿井或有突出危险的矿井, 其抽放和利用工程应 纳入基本建设中。 收稿日期 2002- 10- 28; 责任编辑 齐秀昆 18 第 34 卷第 1 期 煤 矿 安 全 2003 年 1 月