顶部气体分层采样检测装置及1511上隅角瓦斯治理

顶部气体分层采样检测装置及1511上隅角瓦斯治理

吴金

淮河能源张集煤矿通风一队测气班

摘要：近年来我国煤炭开采行业得到进一步发展，尤其是在开采数量和开展质量、开采效率方面均取得显著提升。综采作为实际生产过 程中应用最为广泛的开采方式之一，在工作面实施初采初放期间需要关注的一个安全问题就是如何处理生产过程中产生的瓦斯气体.由于瓦斯气体容易发生爆炸，因此对于工作人员的生命安全存在一定威胁。本文结合具体案例，总结出综采工作面初采初放期间前工作面加风、顶板预裂、抽采最大化、初采初放期间工作面甩采、风障导风及现场瓦斯管理等措施及取得的成效。

关键词：顶部气体分层采样检测装置；初釆初放；综采工作面；

1、技术工作综述

瓦斯事故是煤矿各类重大、特大事故中所占的比重最大，死亡率最高、损失最严重的一种灾害。可见瓦斯是当前煤矿安全的主要威胁之一，因此加强矿井瓦斯管理，有效地控制瓦斯事故是我的工作的主要任务。我始终坚持各项学习，不断增强政治思想觉悟、专业业务水平和管理能力，把成为一个知识型、技能型的管理工作者为自己的奋斗目标。全面掌握采掘工作面煤层的瓦斯情况、瓦斯变化规律、地质预报、煤层的瓦斯含量、煤层突出的危险性放在工作中重要的位置，积极参加矿上组织的改革创新活动，主动配合现场工程技术人员探索长距离煤巷掘进工作面通风；采掘工作面的高地温、高地压、高瓦斯的解决对策；通过各项专题的参于探讨，大大地提高了我的业务水平。在工作中，坚持矿井瓦斯管理的基本原则和“四不放过”的原则，我曾多次发现和处理了现场通风安全事故隐患，保证了矿井安全生产，得到了同事及领导的一致好评。下面介绍我工作十多年来在实践中的应用与总结：

顶部气体分层采样检测装置

（一）背景技术

根据《煤矿防灭火细则》：第五十一条开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须建立自然发火监测系统，采用连续自动或者人工采样方式，监测甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、乙烯、乙炔等气体成分变化，宜根据实际条件增加温度监测。

张集矿开采煤层为自燃煤层，在工作面上隅角充填袋内进行气体的分析取样工作由为重要，U型回采工作面，上隅角是采空区的主要漏风通道，通过漏风通道可以很直观的反映出老塘内气体变化，通过每班的检测分析，更能够直观反应出瓦斯及防火指标的变化，对工作面的瓦斯管理日分析及防火管理工作起到了重要作用，故规范统一检测上隅角袋内气体，是非常有必要的。

（二）本申报成果要解决的技术问题

通过规范统一进行上隅角气体检测，可以真实准确的反映出老塘位于上隅角漏风带的气体情况，更有利于准确对充填袋内气体进行取样分析，避免了因为检测不统一导致的失真情况的出现。对防火基础资料的收集起到了至关重要的作用。

（三）具体实施方式（应结合图形详细阐述该技术方案）

在工作面上隅角充填袋处，由巷道顶部依次吊挂三根检测用的4分镀锌管，镀锌管分别距离顶部50㎜、150㎜、300㎜，管体之间采用尼龙带连接，管路可从充填袋位置埋入2米，管头采用皮条链接延伸至充填袋外口，充填袋处只留一根镀锌管，外露200㎜，并接上皮条，三根皮条分别标注好标记，便于区分，每次检测按照对应位置进行气体置换后便可以进行日常检测取样。

（四）有益效果

       每天测气员班中都要对老塘气体进行多次检测，但因检测不统一的因素，导致了检测数据取样失真的情况出现。此装置的利用减少了检测失真的情况，同时也杜绝了因检测不规范带来的反复检测情况。

（五）1、简单实用。

该装置结构简单，易于安装、挪移、拆解、回收再利用。

2、数据准确可靠。

安装后通过该装置进行其检测，能够快速检测距离巷道顶部不同高度的气体情况，使检测更具备统一性、规范性。并通过每日检测数据的分析更能够清晰有效的反映出老塘内部瓦斯变化趋势及防火数据的分析，对瓦斯管理及防火管理基础资料的收集分析，起到了至关重要作用。

采煤工作面上隅角局部瓦斯处理

1511（1）综采工作面，是我矿东翼11-2采区工作面，工作面回采时，上隅角瓦斯浓度较大，造成工作面及其回风瓦斯多次预警（0.3%）。张集矿工作面主要为“U”型通风方式，“U”型通风条件下的采空区瓦斯流动的规律：沿工作面推进方向，从工作面向采空区深部瓦斯呈现为抛物线状，从进风巷向回风巷看，采空区瓦斯呈现为一元一次方程直线状（在上隅角处最大）。在这种通风方式下，进入工作面的风流一部分沿工作面流动，另外一部分进入采空区，在采空区内部沿一定的流线的方向流动，在工作面的后半部分，进入采空区的风流逐渐回到工作面，上隅角是漏风通道，漏风将瓦斯带至上隅角。若工作面后方临近煤层采空区的巷道相通，此风流汇入老塘内而流向工作面。由此可见，进入采空区的风流通过采空区，风流带出瓦斯，返回工作面，最后汇聚于采面上隅角。是工作面上隅角瓦斯超限的重要原因，采面上隅角靠近煤壁和采空区内侧，风流速度低，局部处于涡流状态，使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度的瓦斯在上隅角附近积聚，形成上隅角瓦斯超限。采煤工作面的风流到

达上隅角形成直角转弯，造成上隅角处风流速度变慢，形成涡流不易将瓦斯带走。

针对以上问题，结合现场的工作经验总结出了一套行之有效的治理办法：

（一）是根据上隅角的体积，积聚的瓦斯量，工作面的风量，工作面的控顶距，采空区冒落等因素合理布置风障；

（二）根据现场情况，合理确定充填角度，要抹拐充填，并督促施工单位剪去采面煤壁顶帮金属网，保证充填袋与顶，帮充分接实必要时接顶、背帮以确保充填严密；

（三）班中配合施工人员在上隅角合理布置插管抽采（插管均匀的分布在充填袋顶部），时常观察抽采负压状况；

（四）由于工作面机尾，最后三架，正常移架后，相对滞后，且架后冒落不及时，时常造成积聚瓦斯。针对这一情况，我果断制定上隅角不能充填超前，工作面最后30架不可拉超前架，最后三架架缝之间进行充填，并设以风障引导风流冲淡积聚瓦斯；

（五）发现上、下出口断面受阻时，或者不足6平方米时，及时联系施工单位处理，以保证上、下出口的通风断面；

（六）督促下隅角充填（冒落不及时时充填）并及时吊挂风障（包括掩护架和下端头架在内），以减小采空漏风。

此外每班用鉴定杖加强对工作面最后几架架头处瓦斯检查，发现空顶瓦斯积聚及时联系充填，调整风帐，以最快速度处理积聚的瓦斯，并保证回风瓦斯不会达到预警值。时刻检查工作面瓦斯情况，并加强对打钻处瓦斯检查以及顺层孔抽放效果和温度的检查，发现问题及时汇报处理。每小班还使用鉴定管和测温仪对工作面后老塘进行测气测温（以及挂汗地点的瓦斯和一氧化碳检查），并每小班抽取气样化验分析，加强防火管理。

由于采取以上的工作方法，解决了上隅角瓦斯积聚问题保证工作面及回风流瓦斯浓度在0.3%以下，确保了工作面的高产高效，顺利回采。

三、学习努力方向

在工作过程中，由于我个人的不懈努力取得了一些成绩，但同时也清醒的认识到自身学习的深度和广度还不够。随着矿井开采水平的延伸，煤层瓦斯含量越来越大，瓦斯压力随之增加，加之地压的增大，采掘工作面的突出危险性也随之增加，防突及瓦斯管理形式严峻，使我深深的感觉到只有不断的学习和总结，才能跟上时代的步伐。

在今后的工作中，我会孜孜不断的追求，勤奋的学习，找出自己的不足，积极改进，为张集矿为集团公司贡献出自己的力量。

参考文献

［1］.煤矿安全规程。2022

[2]黎俊民.综放工作面初采期间通风瓦斯治理技术探析[J]. 内蒙古煤炭经济,2017.

[3]杨金龙.浅谈综放工作面初采期间通风瓦斯治理技术[J], 山东煤炭科技,2017 (8): 106-107.

[4]孟永兵.综放工作面瓦斯综合抽采治理技术[J].煤炭科学 技术,2014 (12).

[5]孙翔宇.突出煤层高瓦斯工作面瓦斯治理技术应用[J].煤 炭与化工，2018 (07).