高瓦斯矿采煤工作面通风方式优化设计.pdf

2020 年 6 月 高瓦斯矿采煤工作面通风方式优化设计 池津维 （北京源平企业管理有限公司， 北京100013） 摘要 在煤矿井开采生产作业中袁保证通风系统的正常高效运转是非常重要的一项工作袁同时实现回采面瓦斯的综合治理袁保证矿 井开采作业的顺利和安全遥 本文对高瓦斯矿井采煤工作面通风方式优化设计进行了详细论述遥 根据工程实际情况袁通过对不同通风系统 作业原理和不同通风条件下的上隅角瓦斯聚集情况进行了分析袁进而制定出适用于王坡矿 3215 工作面的通风地方袁进一步提高矿井开 采作业的安全程度遥 关键词 煤矿曰高瓦斯曰通风方式曰优化设计 中图分类号 TD72文献标识码 A 文章编号 1673-0038 （2020） 18-0248-02 1 通风系统作业原理分析 1.1“UL” 型通风系统 在高瓦斯采煤工作面中使用 “UL” 型通风系统， 工人需要在工作面 设置瓦斯尾巷、 回风巷以及运输巷三条巷道。运输巷、 回风巷和煤层在空 间上是处于相邻位置的， 并且瓦斯尾巷设置在回风巷的外侧位置， 最后 利用提前预留的联络巷和回风巷、 采空区相连通。在开展回采作业的时 候， 上隅角的瓦斯经过漏风区进入采空区， 之后在经过联络巷进入排放 巷中顺利排出矿井， 巷道布置如图 1 所示。 1.2“U” 型通风系统 在高瓦斯采煤工作面中使用 “U” 型通风系统， 需要在回采面中建造 回风巷和运输巷两条巷道。在实施煤矿回采作业的时候， 运输巷中的气 流会顺带着将上隅角区域的瓦斯转移到回风巷里面，最终顺利排出矿 井。 2 两种通风方式的数值模拟分析 3215 工作面出资按二采区三条集中巷的北侧位置， 和集中胶带巷呈 现出垂直的关系， 并向北布置， 停采线设置在集中回风巷的北侧 100m 的 位置， 停采线以里走向长度为 1874m， 开切眼长度为 180m。煤层的地质 储量大概为 250 万 t， 煤层平均厚度为 5.8m。通过掌握和分析 3215 工作 面的实际地质和赋存情况， 利用数值模拟的方法对两种不同的通风系统 实际作用进行数值模拟实验与研究。 2.1 回采面采用 “UL” 型通风方式 针对两种通风方式进行的对比实验， 其得到的数值模拟结果基本相 同， 其中存在的差异就是在利用 “U” 型通风方式展开回采通风操作的时 候， 受到 “UL” 型通风系统设置的瓦斯巷道的影响， 采空区瓦斯的运移深 度相比较 “UL” 型通风方式来说是明显要大的。瓦斯运移靠近采空区的 距离和回采面到采空区内联络巷距离相等， 并且存在着上隅角向采空区 漏风的突出问题， 在开展上隅角瓦斯的治理的过程中实施此通风方案是 比较方便的。 2.2“U” 型通风方式 使用 “U” 型通风方式， 受到回采面空气气流的扰动， 回采面上隅角积 累的部分瓦斯气体会随着气流而转移到回风巷道内部， 之后顺利从矿井 排出， 然而采空区存在着漏风的情况， 再加上回风巷负压现象的存在， 会 造成采空区瓦斯流经裂隙并不断的进入回采面的现象， 积累在上隅角位 置， 长时间后可能出现上隅角瓦斯超限问题。 3 两种通风方式优缺点分析 3.1“UL” 型通风方式优缺点 优点 在回采面存在着气流泄漏到采空区的现象， 并在这个过程中 导致瓦斯通过联络巷直接进入瓦斯尾巷， 最终送到采区回风大巷。利用 “UL” 型通风方式可以有效的避免这个现象， 同时对上隅角和回风巷中 的瓦斯起到一个控制作用， 使其浓度处在一个较为安全的程度。此外， 还 能进一步增强瓦斯的治理效果， 回采面的气流可以保持较长时间的稳定 状态， 提高回采工作的安全性。 缺点 利用 “UL” 型通风方式需要布置瓦斯尾巷和多条联络巷， 起到 一个连接瓦斯尾巷和采空区的作用。因此在一定程度上增加的前期施工 的成本和工作强度， 此外也增加了回采面的漏风量， 不利于通风工作和 局部瓦斯浓度的控制， 并且有可能出现瓦斯超出规定限制的问题。此通 风方式会对回采面巷道维护才产生一定的影响， 使得采空区遗煤量发生 增大现象， 进而不利于煤矿回采率的提升。 3.2“U” 型通风方式优缺点 优点 从组成结构方面来看，“U” 型通风系统是比较简单的， 在回采 工作中的漏风现象不是很明显， 进而有效提高了通风管理工作的质量和 效率。并且由于回采面巷道施工的整体强度和所设计区域较小， 在开采 初期对资源和成本的要求不很非常高。并且采空区不会出现煤柱遗留的 问题， 其整体的回采率也是比较高的。 缺点 采空区的瓦斯会因漏风现象而呈现出现逐渐向上隅角转移并 聚集的局面， 提高了瓦斯超限的概率， 回风巷道的瓦斯可能存在浓度超 标现象。 4 两种通风方式的上隅角瓦斯积聚情况分析 对王坡矿井下不同时期的瓦斯监测数据做收集和分析处理， 可以制 定出不同条件下 3215 工作面上隅角瓦斯体积统计表，对其中的数据信 息展开研究可以发现， 在进风量相差无几的情况下， 回采面上隅角瓦斯 体积分数表明 “UL” 型通风方式要明显低于 “U” 型通风方式， 采用 “UL” 型通风方式， 其瓦斯体积分数和安全临界数值相差很多。因此在王坡矿 3215 工作面利用 “UL” 型通风方式是比较合理的。 5 结 语 综上所述， 通过分析两种不同通风方式的优缺点内容， 决定采用在 王坡矿 3215 工作面利用 “UL” 型通风方式， 并且在开采过程中实施本煤 层瓦斯抽采为主、 采空区抽采为次的方法， 同时结合使用边采边抽、 边掘 边抽的方式展开煤矿开采作业， 控制上隅角瓦斯浓低于 0.4的标准， 控 制回风巷瓦斯浓度低于 0.46的标准， 增强了工作面瓦斯的治疗效果， 保 证了煤矿开采作业的安全性和顺利性。 参考文献 [1]贾柳.关于煤矿通风瓦斯安全问题以及措施的思考[J].当代化工研究， 图 1 巷道布置 （下转第 250 页） 地质 勘察 测绘 248 2020 年 6 月 自动监控系统可以根据矿井坑道的实时动态情况， 为作业人员提供 数据， 同时其还具备地理位置， 方便地上工作人员对地下矿井情况的掌 握， 以便制订出正确的下井工作方案。如果出现安全事故， 地上工作人员 也能通过自动监控系统快速找到被困人员的位置，并及时给出解救方 案。因此， 采用监控系统可以实现在无人状态下对矿井深处的探查， 并将 数据记录下来， 为地下作业人员的安全提供了一定的保障。 5 结束语 煤矿生产效率的提升离不开机电自动化技术， 该技术还可以更好地 保证煤矿生产的安全。因此， 需要将新型自动化技术与更多的机电设备 进行结合， 进一步拓展机电自动化技术应用范围， 从而实现煤矿安全生 产的目标。 参考文献 [1]王宜行， 张玉昆.试论煤矿机电自动化技术的创新应用[J].山东工业技 术， 2019 （6） 102. [2]赵军.煤矿机电对自动化技术的创新应用分析[J].科技经济导刊， 2017 （6） 34. [3]张宜虎.煤矿机电对自动化技术的创新应用[J].山西煤炭管理干部学院 学报， 2015 （4） 39-40. 收稿日期 2020-05-16 作者简介 刘 波 （1987-） ， 男， 汉族， 陕西佳县人， 助理工程师， 大专， 研究方 向为煤矿泵站机电一体化技术， 主要从事煤矿泵站机电维修与管理工作。 术类型进行测量， 这也使其相较于传统的测量方法来说具有无可比拟的 优势。因此在高速发展的行业背景之下， GPS 测量技术作为一项新兴的 技术， 必将获得非常显著的发展趋势。相关单位也应该对这一技术的发 展和创新给予重视。了解 GPS 测量技术应用于工程测量的未来发展形 式， 基于工程测量的需求来确定 GPS 测量技术工艺的研发目标， 保证其 在技术创新时的针对性。 4 结 语 GPS 测量技术相较于传统的人工测量技术的优势非常明显， 其在测 量的定位速度、 便捷性和测量数据的准确性方面都是传统的人工测量方 式无法比拟的。 因此未来的工程测量工作对于 GPS 测量技术的应用肯定 会越来越广泛，工程测量人员也应该顺应时代的要求，积极的去学习 GPS 测量技术以满足工程测量的需要。 相信随着 GPS 技术的不断发展和 相关部门对于 GPS 测量技术的重视， GPS 测量技术一定能够在未来大放 异彩。 参考文献 [1]范文涛.GPS 测量技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品， 2019 （23） 112-113. [2]杨柳青.GPS 测量技术在工程测量中的应用研究[J].科技经济导刊， 2019， 27 （27） 46. [3]徐鑫.GPS 测量技术及其在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究 电子版， 2019 （8） 94. 收稿日期 2020-05-13 作者简介 宋圳飞 （1984-） ， 男， 汉族， 山西高平人， 助理工程师， 本科， 主 要从事工程测绘、 不动产权籍调查工作。 2019 （5） 30-31. [2]呼鹏鹏.高瓦斯煤矿采掘工程中通风技术与安全管理研究[J].当代化工 研究， 2019 （5） 55-56. [3]李亚运.高瓦斯矿井通风设备防漏风研究[J].当代化工研究， 2019 （5） 173-174. [4]薛永生， 张锋， 向衍斌.近距离高瓦斯易自燃煤层回采工作面通风方式 优选及其应用[J].能源技术与管理， 2019， 44 （3） 13-15. [5]陈殿赋， 孙炳兴.安全高效高瓦斯工作面下行通风技术研究与应用[J]. 矿业安全与环保， 2019， 46 （3） 57-60. [6]赵会波.矿井主要通风机停止运转及恢复通风应急处置分析[J].煤矿安 全， 2019， 50 （4） 177-180. 收稿日期 2020-05-06 作者简介 池津维 （1986-） ， 男， 汉族， 辽宁阜新人， 工程师， 硕士研究生， 主要从事煤矿科研项目工作。 规范性。 运用 GPS-RTK、 全站仪等测量界址点， 检测界址点平面精度； 运用 激光测距仪等测量界址边长， 检测界址边长精度。利用电子平板导入地 籍图、 宗地图和正射影像图巡查图件的完整性和正确性等。 4.7 地籍数据库 运用 GIS 软件， 主要是 MAPGIS、 ARCGIS、 FME 等软件， 检查数据库 的数学基础、 数据完整性、 逻辑一致性、 图形质量、 属性质量等。 4.8 一户一档资料 一户一档资料包含 身份证及户口簿、 权属来源证明材料、 宗地情况 一览表、 宅基地权属来源调查核实情况表、 土地登记申请书、 地籍调查表 等， 以村为单位归档。主要检查资料分类整理的规范性， 立卷归档资料的 完整性， 归档资料填写的完整、 正确性等， 人工逐宗检查上述资料。 5 效果分析 经过项目内部质量控制、 院级质量控制环节， 进行内外业检查， 成果 合格率达到 98以上。各县级国土资源局成立核查小组经过内外业检 查， 一致认为成果质量优良。州级试验收组经过试验收， 认为成果质量达 到要求， 可以提请进行第三方验收。第三方验收单位通过了内外业验收， 达到了预期目标。 6 建 议 大型测绘项目的实施， 要做好与业主单位技术需求的沟通， 做好技 术质量问题的及时有效解决和反馈， 加强标准的严格执行， 各个质量环 节把控到位等是质量保证的关键。 参考文献 [1]地籍调查规程 TD 10012012[S]. [2]数字测绘成果质量检查与验收 GB/T 183162008[S]. [3]测绘成果质量检查与验收 GB/T 243562009[S]. 收稿日期 2020-05-07 作者简介 廖廷宇 （1973-） ， 男， 亻革家人， 贵州黄平人， 高级工程师， 硕士 研究生， 主要从事测绘与地理信息工程、 自然资源调查与规划、 智慧城市 等相关工作与研究工作。 （上接第 248 页） （上接第 247 页） （上接第 246 页） 地质 勘察 测绘 250