综放无煤柱复合采场漏风示踪分析.pdf

第卷 从, , 第 期 ∀ 辽宁工程技术大学学报∃自然科学版 一 ≅ ∃∃ Α 一 Β一 Β 综放无煤柱复合采场漏风示踪分析 周西华 , 马 恒 , 梁栋 ∃辽宁工程技术大学 资环学院 , 辽宁 阜新 Β 摘要 针对综放无煤柱复合采场漏风形式的复杂性 , 在山东充州东滩矿对综放工作面邻近通风系统进行压能测试 , 初步确定采场漏 风源汇 , 用瞬态法释放 8 Χ 。示踪气体, 通过测试分析确定综放复合采场各漏风点的漏风风速和采场漏风量及其分布情况 。 关键词 综放工作面 Δ 无煤柱开采Δ复合采场 Δ 漏风源汇 Δ 5 Χ 。示踪气体 中图号 0 Ε Φ 文献标识码 ; Γ 引言 煤矿自然发火是影 响矿井正常生产的重大灾 害之一 , 尤其是无煤柱开采 “ 3 ” 型通风的综放工 作面 , 其进回风巷及采空区与邻近采空区连成一 片 , 构成较为复杂的复合采场漏风形式 , 复合采 场 的采空区氧化三带分布也较为复杂 。 确定综放 复合采场 的漏风源汇及漏风大小 , 对 防治采场 自 燃具有重要的意义 。 通风压能测定及分析 本次试验测定地点为东滩矿北翼 Β ∃西 工作面 , 采用精密气压计基点法测定 。 测定路线 与测点布置如图 所示 。 根据通风压能测试数据 计算结果可知 , 第 ≅ 测点北翼西皮上山钻孔和第 Φ 测点 ≅ 岩集 Η提密闭和工作面回风隅角与工作 面进风隅角之 间的压差较大 , 有漏风通道存在 , 构成了综放无煤柱开采复合采空区多源 多汇的复 杂漏风条件 。 漏风测定方法 井下漏风测定方法普遍采用释放 5Χ≅示踪气体 的方法 。 释放 5Χ≅的方法有瞬态释放和定量连续释 放两种方法 。 试验证明 , 瞬态释放 8Χ≅ 的浓度与时 间的关系近似对数正态分布曲线 , 即 Ιϑ 卜ϑ ,。 9 Κ 1∀ 1 Λ,,“ ∃ 式中Μ Ν 为定点处的 8Χ。气体峰值浓度Δ6 为 8Χ≅ 气体峰值浓度到达Ο 点的时间 , Π Δ Ρ 5 6 ∀Σ 1 5 等在井下释放8 Χ ≅ 气体的实测曲线也近似为对数正 态分布 曲线 。 因此 , 采用对数正态分布曲线方程 分析8Χ ≅ 气体随风流运动轨迹是可行的 。 图 综放面压能测定路线与测点布置图 Χ./ 6 Τ 1 ∗ ∗ /12 1 6 ∃西工作面轨顺 , Β 月份在图 的巧 点释放 , ≅ 月份在图 的 点释放 Δ Β 处接收 第 点为 ≅ 岩集护提 , 即图 的 Φ 点 Δ 第 点 为西皮上山钻孔 , 即图的≅点 Δ 第 Β点为 Β∃西 采面回风隅角 。 释放方法采用快速矩形波释放 , 释放量根据采空区漏风量 、 采样总 时间和仪器检 测有效范围等参数按下式估计 Ζ 5Χ。 Κ ΣΜ 5Χ≅0 艺Ζ ∃ 式中Ζ 5Χ。 为 8Χ。释放量 , − Δ Μ 5Χ。 为检测仪器的 有效检测浓度 Δ 0 为采样总时间 , 2 . Δ Σ 为换算 北翼西 皮 上 ≅ 收稿日期 一 Β一 作者简介 周西华〔 Ψ ≅ 一, 男 , 硕士 , 讲师 。 本文编校 王锦山 第 期 周西华等综放无煤柱复合采场 漏风示踪分析 ΒΨ 系数 , Σ Κ Δ 艺么为漏风量之和 , 2勺2. ∀ 样 球取气 , 矿 用水泡泥袋作气样袋 , 束 管数 根 。 测试仪器是上海市仪器厂生产的 −Χ一ϑ型5Χ≅ 检漏仪和便携式检漏仪 。 采用多点时间序列采样 法 , 同一点变 间隔采样 , 各点同时采样 。 采样开 始和结束时间间隔稍长 , 中间间隔短 , 采样时随 时纪录采样时间及编号 。 每个接收点每次采样 一 个 , 获得了 比较理想的 5Χ≅ 气体弥散 曲线 。 见 图Λ ∗ Π 1 。 漏风测试结果分析 漏风风速计算 Ο [ [ Φ Ο了 Ο了 ≅ Ο 5 生 Ο护 ∀ Ο 了 Ο 了 。 准 怎 心 才 ∀ ∃了 。浓度曲线 。 图∋ ; 0 ≅≅ ΑΒ Χ≅ − 浓度随时间的变 化都近似为正态分布 曲线 。 这与加拿大Κ Λ Ε 气体的实测 曲线近似为对数正态 分布曲线是一致的 。 根据 Ε; 气体峰值到达测定点 的时间和距离计算各测点的漏 风风速 , 结果见表 ∃ 。 从以上计算可得出 Ν 第 测点 岩集 Ο提 表 各测点的漏风风速计算结果 Π 8 9 ≅ 8∃≅Α∃801 浓度的比例关系 设各测点每次取样的 Ε; 浓度代表对应该时 间间隔的平均浓度 , 假设 , 个测点在取样时的流 量相等 , 设为 Υ3 , 则可用求和方法计算每个取样 点在取样时间内接收到的 Ε ; 气体的纯量 , 即运用 离散积分的方法按5, 7式计算 , 结果见表 ∋ 。 ς − ;。 Ω 艺气Ξ ‘ 砚 式中ς −;。 为测点接收 Ε;。的总体积 , 样间隔时间 , Φ0 1 Τ1 为取样总数 Τ Ξ 5,7 3 Τ Π , 为取 为测点取样 时的流量 , 34 Φ0 1 Τ Ψ ‘为第 0 次取样时 Ε; 的浓 度 。 表∋各测点接收− ; 气体纯量及所占百分比 日期 测点 ,月∋ ∀日,月∋,日 钡屹∋钡峙,汉屹 钡屹 ∋钡屹,钡屹∃汉嵘 月日 ∋汉屹,钡嘛 ς − ;‘ ∃ ∗ 7 5 .5 ∀,; . − 1∗ Σ∗/1 . Μ ∀ 21Τ1 5. 41 Ν 1 9 Τ∗ . ς1Υ 8∋Ω14 1 Μ∗ 4. / Ν.. / ∀ 一] . ∗ Μ ∀ 娜 ∀ ∋ Υ Ν. ./Χ. 1 Υ Λ⊥Γ3 Α. 一Τ∋ ∗ , Ν; ⊥ 1/ , −ϑ ;_Ε∀/ ∃⎯ 1 5∀∋ 91 ∗ Υ α 4.∀2 16α/. 1 1. /ϑ 56 . 6∋ 6 1 , − .∗ ∀ . /0 1 1Τ.9∗3. 415. 6 7 , Χ∋ Ο. Β , ΜΤ. ∗ ; Ω 56 ∗16 ϑ 4.1Ξ∀,6 Τ19 ∀2 1 Ο .6 7 ∀,∗. 1∗ Σ ∗ / 1 , ∀ 2 . 1∀ 2 1Τ15.4 1 2 1 1Τ∗ . ς 1Υ5∋ Ω 14 11∗ 4 ./2.. / ∀ 一. ∗ 1∀2 ∀∋ Υ 2 . ./, . 1Υ, ∗ 1 55∋ 1 1 1 / 761 56./6 ∀ 41 6.∗ 6 .∀ 575612∗ Υ β ∗ 11 6 6 ∀ , ∋7 一2 11Τ∗ .ς1Υ 5∋ Ω 14 11 ∗4./ 2../ Ξ≅Σ ./, ∗ 11 ∀ 9 1 1Υ1Υ .Ε ∀ /6 ∗ 2. 1 ∀,、 ∗ ςΤ∀ ∋ .8Τ∗ Υ∀ / ∀ 4.11 , 5∀ ∋ 9 1 ∗ Υ 5.Σ∀,∗. 1∗ Σ ∗/1 ∗ 1 Υ161 2. 1Υ .2 ∗ . 7 ,8Χ≅/∗5 1 1∗ 51Υ Ω7 ∋5. / 6∗ 5.1 6 56∗ 61 2 16 Τ∀Υ , 6Τ1∗.511Υ∀, ∗. 1∗ Σ ∗/1∀,141 7 ∀. 6∗ Υ∗.1∗Σ∗/1χ∋ ∗ 6 .6 7. 2../, . 1Υ ∗ Υ .65Υ.56 .Ω∋ 6.∀ 56∗ 611∗ Ω1Υ16 1 2 . 1ΥΩ7 61 56∗ Υ ∗ ∗ 75.5 δ 17Ξ∀Υ5 , ∋ 一2 19Τ∗ .ς1Υ 5∋Ω14 11∗ 4./ 2. ./ Ξ ∀ Σ . /, ∗ 11Δ∀ 一.∗ 1 Ο 6 ∗ 16.∀ 1 ∀2 ∀∋ Υ2. 1 , . 1Υ 5∀∋ 11∗耳Υ5. Σ∀,∗.1∗Σ∗/1 8Χ≅6 ∗91 / ∗5