均压通风在大柳塔煤矿22103综采工作面的应用.doc

均压通风在大柳塔煤矿22103综采工作面的应用
摘要:在联合采用均压通风方法和偏Y型通风方式,辅以加强联巷支护、密闭喷浆和地表回填堵漏等方法后,大柳塔煤矿成功解决了小煤窑采空区下近距离煤层回采过程中采空区自然发火、有害气体威胁的问题,为矿井安全生产提供了宝贵经验。
关键词:近距离回采;自然发火;均压通风;偏Y型通风
1 引言
大柳塔煤矿是全国首个建成“双井双千万吨”的特大型现代化安全高效矿井,享有有世界最大井工煤矿之美誉。矿井周边分布有16个小煤窑,随着小煤窑越界开采危害的扩大,矿井通风安全和防灭火工作难度逐年加大。其中22103综采工作面在小煤窑下近距离回采过程中,受到冲击地压和小煤窑采空区熄灭火区的威胁,工作面采用常规的负压通风方法和U型通风方式,已不能满足安全生产的需要。均压通风是矿井防灭火的一项重要技术手段,通过均压通风可以减小工作面与相邻采空区的漏风压差,保持工作面与相邻采空区的压力平衡,能有效的预防采空区内因火灾,同时抑制邻近采空区有毒有害气体的涌出。偏Y型通风方式,又称顺向参新通风方式,这种通风方式能有效改善回风隅角附近区域的气候环境。以上两种技术综合应用,不仅可以有效解决漏风引起的自然发火、隅角气体浓度异常等问题,还可以有效的改善工作面及其顺槽的作业环境。
2 22103综采工作面概况
,,煤层倾角1~3°,~,,煤层自然发火期为30d,属侏罗纪Ⅰ类容易自燃煤层。煤层上覆第四系松散层及延安组基岩地层,~,顶板以粉砂、细砂岩为主,水平及微波状层理。工作面东侧为火烧区边界,南侧为22102采空区,西侧为盘区辅运大巷,北邻盘区回风措施巷,~-2煤小煤窑采空区。小煤窑采空区在2004年至2007年间一直存在火区,经采取封闭井口和注浆等措施后火区于2007年11月底熄灭。22103综采工作面负压U型通风系统图如图1所示。
图1 22103综采工作面负压U型通风系统图
3 均压通风前气体浓度及压差等参数测定
由于工作面进、回风顺槽与相邻巷道或采空区之间存在漏风通道,且风流在巷道流动过程中受摩擦阻力和局部阻力的影响,形成了巷道与巷道、巷道与采空区之间的漏风现象。
漏风量的测定
在工作面回风顺槽超前支护段和靠近总回风巷附近设定测点A和B,分别测定A、B两点的断面和风速,并计算出风量QA和QB,则:ΔQ=QB-QA,测得采空区漏向回风顺槽的风量为16m3/min。用同样的方法,测得采空区漏向工作面漏风量为96m3/min。
漏风压差的测定
采用气压计同步法测定巷道的通风压能差,测定前把两台型号相同的仪器A和仪器B同时放在工作面机头(测点1),对两台仪器的读数进行校正,分别记下两台仪器的绝对静压值PA和PB,若测定过程中两台仪器的性能保持不变,设
ΔP=PA-PB,则PA=PB-ΔP。
把仪器A留在工作面机头(测点1),仪器B移到工作面机尾(测点2),按照约定时间同时读数,并同时测定两测点的风速、大气压力和干、湿球温度。则两测点间的全压能差如下:
P1-2=PA1-(PB2-ΔP)+Z1-2ρm