厚煤层小阶段水力采煤的瓦斯治理.pdf

2 0 0 3年 3月 水 力 采煤 与 管道 运输 第 1期 厚煤层小阶段水力 采煤 的 ． 瓦斯 治理 崔凤朝刘波李祥武 黑 龙 江 鹤 岗矿 业 集 团峻 德 煤 矿 摘 要 高 瓦斯 厚煤 层 采场 瓦斯管理 一直是 水 采 的难 题之 一 ， 鹤 岗矿 业 集 团峻 德 矿水 采 区根据 多年来 的实践 经验 ， 采 用 顶板巷 回风 、 建立 尾排 系统 、 调 压 等措 施 实现 了安 全 回 采 。 关 键词 水采 瓦斯 顶板 回风巷 尾排 系统 调 压 1 前 言 鹤 岗矿 业 集 团峻 德 煤 矿水 采 区 1 9 9 3年 正式投产 ， 至今 已累计生产煤炭 4 0 0多万 t ， 占全矿 总产 量 的三分 之一 。为稳定 全矿 生产 做 出了很大 贡献 ， 并取得 了 良好 的经 济效 益 。 由于 水 力采 煤 的特 殊 性 ， 其瓦 斯 涌 出量 大 且 不 均衡 ， 带 来 了特 殊的通 风 系统 ， 因此 ， 给 “ 一 通 三 防” 瓦斯 管理 上带来 许多 困难 。 2 概 况 水 采 区 主 要 开 采 1 7号 煤 层 ， 该 煤 层 厚 1 O ～1 4 m， 发 火期 3 ～6个 月 ， 煤 层 倾 角 3 O 。 ～ 3 5 。 ， 煤尘爆 炸 指数 为 5 8 9 ， 6 。绝对瓦 斯 涌 出 量 1 ． 2 ～ 9 ． 5 i n 。 ／ mi n ， 相对 瓦斯涌 出量 1 1 ． 3 5 m。 ／ t 。 采 区基本 要 素 巷道 布置短壁 走 向小阶段 ； 作业 方式边采 边准 备 ； 循环 步距9 ． 6 ～1 2 ． 8 m； 采垛 宽度 1 5 ～2 O m； 冲 采角 O 。 ～8 O 。 ； 水枪 型号S Q 型 ； 工作 水压 中压 7 ． 5 ～ 1 0 MP a 高压 1 5 ～2 O MP a 。 3 巷 道布 置与通 风 管理 水 采通 风 系统与 走向长 壁工作 面有 所不 同 ， 工 作 面风流 要通 过采空 区通 风 ， 然 而采空 区通风是 不稳 定 、 不可靠 的 。 如何 使其趋 于完 善 、 可 靠 ， 是 水采通 风工作 的重 点 。在水 采开 采 过 程 中 ， 如何 布 置巷 道是 解 决 通 风 瓦斯 问 题的关键， 峻德煤矿水采巷道布置经历 了单 上 山顶 板 回风巷 、 双上 山顶 板 回风 巷 、 双 上 山 顶板 辅 以尾 排系统 等巷道 布置 型式 。 3 ． 1 顶板 巷 的作 用及位 置 1 顶板 巷的作 用 。顶 板巷 是厚 煤层 小 阶 段 水 力 采煤 的 回风 巷道 ， 是 水 采 面通 过 采 空 区 回风 的有 利 通道 并 具有 通 风 距离 短 。 通 风 阻 力小 等优 点 。 水采 开枪 落煤后 ， 顶板 巷道 直 接 冒落 ， 与采 空 区相通 ， 采面的 风流 通过 现采 空 间 ， 进 入顶板 回风巷 。 由于顶 板 回风巷 与 上 部采 空 区相 通 ， 采 场 沼气 绝大 部分在 经调压 后 的全 风 全压 作用 下 ， 从 顶板 巷 排 出 ， 使 采场 不受 开枪 落煤 时瓦 斯 涌 出的威胁 。 2 顶板巷 位置要 求 a ．尽量 靠近 岩 石顶板 ， 便 于 采场 内瓦 斯 有效 排 出 ； b ．与 底 板 巷 有 高 度 差 ， 一 般 不 小 于 6 m， 否则 采场 内 的瓦斯 将会 随水 枪 射流 带 出 ， 造成 工作 面瓦 斯超限 ； c ．采 垛 开 门 时坡 度 要 在 1 O 。 ～ 1 5 。 之 间 ， 为采 后 防火做 好准备 。 3 ． 2顶板 巷的 布置 1 单 上 山布置 。 在 一条 上 山内 ， 有顶 板 巷 也有 底板巷 。 为 了增加 采 区回风 能力 ， 需 在 回 风上 山顶板 巷道 间设调 节门 A， 如 图 1 所 示 ， 使 采 面 顶板 巷达 到 回风 的 作 用 ， 设 置 调 节 门 5 维普资讯 厚 煤 层 小 阶 段 水 力 采 煤 的 瓦斯 治 理 第 1期 存 在 以下问题 a ． 调 节 门 A 随 着 采 面的 下 移 不断 下 移 ， 移动较 为频繁 。 b ． 该设 施 受 上 部采 动 影 响 ， 使 调 压 设 施 易于损坏 ， 维修 量大 ， 调 压效 果 降低 。 c ． 只能 单 枪 单 面 开 采 ， 因下 部 顶 板 巷 在 调 压板关 闭没 下移 时无 法起 作 用 。 巷 。 6 图 1 单上 山顶板 回风巷 布置 示意 2 双上 山布 置参 见 图 2 ， 其特 点 为 a ． 调 压设施 设置 在 回风 石 门处 ； b ．设 施不 用经 常移 动 ； c ． 不影 响采 区运 料行人 ； d ． 上 山顶板 不受 采动影 响 ； e ． 可 以布置双 枪双 面 同时 开采 ； f ． 从 一段 往下 为两 个 阶段 布置 一 个顶 板 3 尾 巷瓦 斯抽 排及 布置 图 2 双单上 山顶板 回风巷布置示意 尾排 系统 是解 决顶板 巷瓦 斯排 放 量过大 的辅 助手 段 ， 在 生产 中布 置尾 巷 系统 ， 增 加一 条 排瓦斯 通路 ， 可 大大降低 顶板 巷 的 负担 ， 弥 补顶 板巷 排瓦斯 能 力不 足的 问题 。如果 采面 瓦斯 涌 出量大 于 3 m。 ／ mi n时 ， 必须 布置尾 排 系统 ， 尾 巷的布 置参 见 图 3所示 。 甄譬 图 3 尾排系统布置示意 4实践 体会 4 ． 1 在 开 采南 1 7煤 层 下行 区北 块 时 ， 该 区 瓦斯 涌 出量 9 ． 5 m。 ／ mi n ， 由于该 系 统没 有 建 立尾 排 系统 ， 采 场 采 空 区 内发 生 了一 起 瓦斯 爆 炸事 故 ， 死 亡 9人 。事故 发生后 ， 对 其事 故 进 行 了全面 的分析 与 总结 ， 并 采取 措施 如下 1 采用尾 排 系统控 制顶板 巷 的瓦斯 浓度 小于 3 ％ ； 2 建立尾 排 系统对 采空 区 内的瓦斯 进行 抽 排 ， 减 少采空 区内的瓦 斯含 量 ； 3 补充一 个石 门 ， 设 置两道 调 节 门 ， 设置 一 台水风 机 ， 一 台抽 放泵 ， 重新 补送 了一 条顶 板上 山及顶 板 回风道 。 经 过上 述 调整 ， 水采 区顺 利 地将 灾 区剩 余 的 4万 t 原 煤 全部采 出。 在 开采 过程 中 ， 工 作 面没 有 出现 瓦 斯 超 限现 象 ， 顶 板 巷瓦 斯 控 制在 0 ． 5 ～1 ． 8 之 间 。图 4和 图 5为设 置 尾排 系统前 后采 场瓦 斯变 化对 照 图 。 4 ． 2 开 采 南 1 7煤层 下 行 区南 三 角 煤 时 ， 瓦 斯 绝对 涌 出量为 3 ． 8 m。 ／ mi n ， 及 时 增补尾 排 系统后 ， 其瓦斯变化曲线见图 6所示 。 维普资讯 2 0 0 3年 3月 水 力 来煤 与管 道 运 输 第 1期 加 压过滤机管路 冲击的原因分 析 李山文顾颖蓓李小明孟庆丰赵良兴 河 北 天地 科 技 股 份 有 限 公 司 唐 山分 公 司 摘要 分析 了加压过滤机矿浆槽放空管路产生冲击的原因， 并提出了解决方法 。 关键词 过滤机 高速液 流 真 空 回收 阻尼 1 前言 2 问题的提出 加 压 过 滤 机 是 一 种 高 效 的 固 液 分 离 设 备 ， 将特 制 的 圆盘 式 或 筒式 过 滤机 置 于 加压 仓 内 ， 用压 缩 空气 作 为 过滤 动 力来 实 现 正压 固液 分离 。为 了使加 压过 滤机在 停止工 作 时 将残留矿浆排出， 在矿浆槽底部设有放空管 路 阀门 见 附 图 。 该 阀 门还 有一 个重要 作用 ， 就是 辅助 调节过 滤机 矿浆槽 的 液位 。 加 压过滤 机矿 浆槽 的液位 控制 一般 是通 过 改变 给料泵 的转 速来 实现 的 。但 这种 方法 在实际操作中有滞后现象 ， 为防止槽 中矿浆 外 溢 到 仓 内 ， 当 液 位 到 达 高 限 时 ， 需 打 开 阀 门， 在仓内压缩空气和重力的作用下， 矿浆快 速 排 出 ， 到达 正常 液位后 阀门关 闭 。 而 在加压 过 滤机 调试过 程 中经常 出现 的问题 是 当仓 5结论 1 顶板巷是解决厚煤层工作面附近瓦斯 的有 效手 段和 措施 ； 图 4 设置尾排前工作面瓦斯变化图 、 设置尾排后采场瓦斯变化图 图 6 增补尾排后工作面瓦斯变化图 2 尾排 系统 是解 决顶板 巷瓦 斯涌 出量 过 大 的有 效 措施 ， 是 保 证工 作 面 开采 安 全 的 辅 助手段 ； 3 通过 调 压来调 节采 空 区经 过顶 板巷 的 风量 ， 是 控 制采 空 区及顶 板 巷 瓦斯 浓 度 的 必 要措 施 。 作者简介 崔 风 朝 ， 男 ， 1 9 6 4年 出生 ， 1 9 8 6年 毕 业 于黑 龙 江 省 鸡 岗 煤 炭财 经 学校 ， 工程 师 ， 现 任 鸡 岗矿 业 集 田峻 德 煤 矿 副 总 工 程 师 。 收 稿 日期 2 O O 2 一 O 2 1 7 7 维普资讯