局部瓦斯积聚的原因及解决方法

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  煤矿井下开采过程中,从煤岩体内涌出大量的瓦斯,如果通风不好,极易造成局部瓦斯积存。 生产中易产生局部瓦斯积聚的地点有:回采工作面上隅角,顶板冒落的空洞内,低风速巷道的顶板附近,采掘机械切割部附近,停风的盲巷及采空区边界处等等。下面分别就实际生产中如何解决这些积存瓦斯进行分析。
  
  1.回采工作面上隅角瓦斯积聚
  
  1.1原因分析
  因为采空区内常积存高浓度瓦斯,且沼气相对密度小,在上行通风的回采面能沿倾斜方向向上移动,部分沼气就从上隅角附近逸散出来,上隅角往往是采空区漏风的出口,漏风将高浓度沼气带出,再者,工作面出口风流往往呈直角或锐角转弯,易形成涡流,造成瓦斯积聚。
  1.2解决方法
  1)在工作面上隅角处设置风障或隔墙,迫使一部分风流流经工作面隅角,将该处积存的瓦斯冲淡排出。
  例如,综采二队工作面上隅角瓦斯超限达到1.7%,通风区就是在工作面上隅角设置临时风障,瓦检员现场交接班,死看死收,确保综采二队收尾期间不发生通风事故。
  2)改变采空区的漏风方向,在条件许可的情况下,将上部已采空区的密闭打开,采空区内的瓦斯直接排入回风道。这种方法只适用于无自燃发火危险煤层。
  3)采用下行通风,更有利于稀释瓦斯。
  4)回采工作面上隅角超前回料,回料不得滞后采空区切顶线。
  
  2.采煤机组附近瓦斯积聚
  
  2.1原因分析
  由于机组工作面产量高,进度快,沼气涌出量大,因而易在截盘附近和机壳与煤壁之间发生瓦斯积聚。
  2.2解决方法
  1)加大工作面风量。
  2)在采煤机上安装沼气自动检测仪,连续检查其附近的沼气浓度,做到超限即断电,停止机器的运转,仪器安装在截盘回风经过的机壳端部。
  3)提高采煤机附近风速,可采用风,水引器提高采煤机附近的局部风速。
  
  3.巷道顶板附近或冒落空洞内的瓦斯积聚
  
  3.1原因分析
  由于瓦斯比空气轻,对空气的密度为0.554,在巷道周壁不断涌出瓦斯的情况下,或者巷道本身虽无瓦斯涌出,但是风流中含有瓦斯时,如果风速过低,不能使沼气与空气以紊流形式混合,瓦斯就上升,积聚于巷道顶板附近或冒落空洞内,形成稳定的沼气层,层内的沼气浓度由下向上逐渐增大。
  3.2解决方法
  1)加大巷道的平均风速,使沼气与空气充分混合,一般认为,防止沼气层状积聚的平均风速不得低于0.5—1.0m/s。
  2)加大頂板附近的风速,如在顶梁下面加导风板,将风流引向顶板附近,冲淡瓦斯。
  3)隔绝封闭沼气源或抽放瓦斯。
  
  4.掘进工作面瓦斯积聚
  
  4.1原因分析
  1)局部通风机循环风引起积聚,由于循环风量回风部分或全部再进入同一通风机,当他循环地进入掘进工作面时,不但不能稀释工作面的瓦斯浓度,反而会使瓦斯浓度逐渐增加,形成积聚。
  2)局部通风机任意停开或无计划停风停电引起的瓦斯积聚。
  3)局部通风机管理不善,如风筒破口多、接头漏风大、风筒脱节、巷道瓦斯涌出量大或异常、局部通风机供风量小、不能有效稀释瓦斯,引起积聚。
  4.2解决方法
  1)对于局部通风机循环风引起的瓦斯积聚,应先使全风压供给该处的风量大于局部通风机的吸入风量,其次是局部通风机安装在进风流中,距回风口距离不小于10米。
  2)对于局部通风机停开引起的瓦斯积聚,应做到无论工作或交接班时,都不准停风,在高瓦斯矿中,配备双风机,双电源,双开关,同时安设风电闭锁和瓦斯电闭锁装置。
  3)对于局部通风管理不善引起的瓦斯积聚,应加强风筒管理,保证风筒吊挂平稳直。采用与巷道断面,长度相匹配的风机,保证风量与风速符合作业规程。
  
  5.盲巷内瓦斯积聚
  
  5.1原因分析
  由于巷道不通风或供风量偏小,在巷道不断涌出瓦斯的情况下,造成盲巷大量积存瓦斯。
  5.2解决方法
  1)封闭盲巷,井下设计,施工应尽量避免或减少盲巷,若出现盲巷,应及时封闭,并建立盲巷管理台帐。
  2)启封盲巷,恢复或打开有大量瓦斯积存的盲巷时,必须制定专门的排放瓦斯措施,经领导审批后再施工。
  
  6.结语
  
  定期检查瓦斯浓度和通风状况,这是及时发现瓦斯积聚的前提,据统计资料表示,造成瓦斯燃烧和爆炸事故的主要原因,大多数是由于瓦斯检查员不负责任,玩忽职守,没有严格执行《煤矿安全规程》造成的,如果能及时发现瓦斯积聚,并果断采取有效的解决方法,瓦斯事故是完全可以避免的。
  总之,一句话,杜绝煤矿瓦斯事故重在预防和管理。
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