应用临时瓦斯抽放泵站治理工作面上隅角瓦斯

薛张荔，苏育蛟

(晋城煤业集团 寺河煤矿二号井，山西 晋城 048019)

抽采瓦斯是防治煤矿瓦斯灾害最有效的措施之一，而瓦斯泵站抽采是实现有效瓦斯抽采的首要条件[1-3]. 上隅角瓦斯浓度超限制约着煤矿的开采效率[4]，回采工作面上隅角瓦斯等有毒有害气体浓度超限，给综采工作面的正常回采带来严重影响[5]，解决上隅角瓦斯浓度超限的方法较多，但都不能在根本上解决这一问题。利用临时瓦斯抽排泵站治理上隅角瓦斯的原理为：利用临时瓦斯抽排泵站系统的负压作用，改变回采工作面上隅角风流的流动方向，使回采工作面上隅角的风流向采空区深部流动，汇集到抽排系统的管口后被抽走，达到降低上隅角瓦斯的目的。本文将临时瓦斯抽放泵站治理工作面上隅角瓦斯技术应用于晋城煤业集团寺河煤矿二号井94313综采工作面，以期达到对上隅角瓦斯治理的效果。

1 工程概况

寺河煤矿二号井四盘区94313综采工作面所采煤层为9#煤，工作面平均采高1.3 m. 工作面直接顶为3.9 m厚粉砂岩，基本顶为5.30 m厚细砂岩，直接底为3.50 m厚砂质泥岩，基本底岩性为3.00 m厚细砂岩。4313综采工作面采用“两进一回”的通风方式：943131巷、943133巷为进风巷，943132巷为回风巷，见图1.

图1 94313综采工作面布置图

该综采工作面上隅角瓦斯的含量较高，严重影响工作面的安全回采作业，为提高工作面的安全、回采效率，采用新的技术以降低工作面上隅角瓦斯的含量是很有必要的。

2 上隅角瓦斯聚集原因及治理方式

引起上隅角瓦斯浓度超限的因素：进风风流在工作面上隅角临近煤壁与采空区区域，运移速度较慢，且产生涡流，使采空区的瓦斯涌出后不能及时全部进入主风流中，在上隅角处发生积聚；上隅角在靠近切顶的位置存在局部微风区，瓦斯因不能及时扩散而产生聚集[6]；工作面上隅角处两端的风流速度不一致，若上隅角处两端无速度差，则瓦斯将发生积聚[7].

目前治理工作面上隅角瓦斯超限的方法较多，大致有[4,8-10]：设置上隅角临时挡风帘；增大回采工作面风量；设置采空区风幛；采煤工作面回风巷安设风、水引射器；安设专用抽排风机；建立采煤工作面尾排系统；三相泡沫(水、灰、氮气)挤上隅角瓦斯；改变通风方式等。

临时瓦斯抽放泵站治理工作面上隅角瓦斯技术，即在回采工作面后方横川密闭墙上埋管和前方横川插管，通过井下临时瓦斯抽排泵站系统的负压作用，来改变回采工作面上隅角风流的流动方向，使回采工作面上隅角的风流向采空区深部流动，汇集到抽排系统的管口后被抽走，达到降低工作面上隅角瓦斯的目的。

3 泵站布置及设备

寺河煤矿二号井四盘区临时瓦斯抽放泵站布置在距离94315回采工作面停采线35 m新建硐室内，系统设计抽排放规模为200 m3/min，系统选用2台ZJW500煤矿用湿式罗茨真空泵，额定抽气量546.4 m3/min，转速590 r/min，电机功率为400 kW，正常生产时一台工作一台备用。抽排放系统布置两套管路，一为进气管路，由工作面后方横川密闭墙上埋管路及前方横川插管路，经943131巷正前密闭通过94102西巷安装至临时瓦斯抽放泵站；一为排气管路，自临时瓦斯抽放泵站安装至94102西巷943132巷口下风侧15 m处。

设备包括ZJW500煤矿用湿式罗茨真空泵，GJH100G进气红外甲烷传感器，QTH500进气一氧化碳传感器，CGWZ-100(A)-Z进气管道瓦斯气体综合参数测定化全机，CGWZ-100(A)进气管道瓦斯气体综合参数测定仪，KXB18声光报警器，GK75 L电机开停传感器，GWD80电机水温传感器，LC2-30真空泵冷却器，QJGZ-200/1000(6)矿用隔爆兼本质安全型高压真空电磁启动器，GLW25/10矿用隔爆型涡轮流量传感器。

4 应用及效果分析

临时瓦斯抽放泵站治理工作面上隅角瓦斯技术在寺河煤矿二号井四盘区94313综采工作面进行工程试验，并对上隅角瓦斯浓度进行观测、记录，连续观测30 d，每天的平均瓦斯浓度见图2.

图2 每天平均瓦斯浓度变化曲线图

由图2可以看出：采用临时瓦斯抽放泵站治理工作面上隅角瓦斯技术后，工作面上隅角瓦斯浓度均在0.9%以下，取得了良好的效果，达到国家规定的瓦斯浓度，保障了工作面的正常回采，消除了工作面瓦斯上隅角事故隐患。

临时瓦斯抽放泵站治理工作面上隅角瓦斯技术降低了综采工作面上隅角瓦斯的浓度，有效防止了回风巷中瓦斯浓度超限，消除了瓦斯隐患；该技术改变了原上隅角瓦斯治理的施工技术，降低了人力物力，取得了较好的经济效益和社会效益。

5 结 论

临时瓦斯抽放泵站治理上隅角瓦斯技术在寺河煤矿二号井94313综采工作面的实验非常成功，该技术有效降低了综采工作面上隅角瓦斯的浓度，保证了工作面的快速回采，消除了瓦斯隐患，取得了较好的经济效益和社会效益，并为今后在类似条件下治理上隅角瓦斯提供了一定的借鉴作用。

参 考 文 献

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[4] 华明国,傅国庭.上隅角定向拖管技术在瓦斯抽采中的应用[J].煤矿安全,2016,47(6):144-146.

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[6] 孙福龙.均压通风技术在高瓦斯易自燃煤层开采中的应用[J].能源技术与管理,2014(3):49-51.

[7] 刘湘杰.上隅角瓦斯治理中均压通风技术应用研究刘湘杰[J].能源与节能,2016(11):23-24,26.

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