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采煤工作面上隅角采煤工作面上隅角通风瓦斯管理通风瓦斯管理采煤工作面上隅角采煤工作面上隅角通风瓦斯管理通风瓦斯管理讲授内容讲授内容讲授内容一讲授内容一 瓦斯事故易发点分析及事故统计瓦斯事故易发点分析及事故统计 瓦斯堪称煤矿安全生产“第一杀手”，煤矿所发生的重特大事故中绝大多数是瓦斯爆炸事故。历年来,煤矿重特大瓦斯爆炸事故的死亡人数每年均占全国的80%左右。事故多数发生在微风巷道、高冒区、盲巷，尤其是采煤工作面上隅角最容易形成瓦斯积聚造成瓦斯事故。采煤工作面若是U型通风上隅角其实是一个死角，工作面的风流大部分从煤壁线流走，只有很少一部分风流流经上隅角，生产过程中如果不采取防治措施那么上隅角瓦斯极易形成积聚超限状态，时刻威胁着采面的安全生产，采取行之有效的安全技术措施处理上隅角积聚的瓦斯，是防止瓦斯事故发生保证矿井安全生产的关键。一、瓦斯事故易发点及事故统计一、瓦斯事故易发点及事故统计 1 1、瓦斯事故易发点分析、瓦斯事故易发点分析 瓦斯堪称煤矿安全生产瓦斯堪称煤矿安全生产“第一杀手第一杀手”，煤矿，煤矿 瓦斯爆炸后产生高温火源，将巷道内的可燃物点燃引起火灾；高压、冲击波造成设备、通风设施损坏，巷道垮塌，从而导致通风系统紊乱；有毒有害气体造成井下人员大量伤亡。一、瓦斯事故易发点及事故统计一、瓦斯事故易发点及事故统计 2 2、瓦斯事故危害及事故统计、瓦斯事故危害及事故统计 瓦斯爆炸后产生高温火源，将巷道内的可燃物瓦斯爆炸后产生高温火源，将巷道内的可燃物2008201220082012年全国煤矿重特大瓦斯事故起数、死亡人数统计年全国煤矿重特大瓦斯事故起数、死亡人数统计20082012年全国煤矿重特大瓦斯事故起数、死亡人数统计年全国煤矿重特大瓦斯事故起数、死亡人数统计上隅角是指采煤工作面回风顺槽与采空区的交界处。具体划分从切顶线向采空区侧、回风侧各延伸1.2m，向工作面方向延伸10m。二、采煤工作面上隅角概念及瓦斯积聚因素二、采煤工作面上隅角概念及瓦斯积聚因素 1、上隅角概念上隅角是指采煤工作面回风顺槽与采空区的交界处。具体划分从切顶上隅角是指采煤工作面回风顺槽与采空区的交界处。具体划分从切顶 二、采煤工作面上隅角概念及瓦斯积聚因素二、采煤工作面上隅角概念及瓦斯积聚因素 2、造成上隅角瓦斯积聚主要原因 采面上隅角位置靠近巷道煤壁和采空区侧，进入采面上隅角位置靠近巷道煤壁和采空区侧，进入采空区的少量风流会携带采空区瓦斯最后汇集于上隅角，采空区的少量风流会携带采空区瓦斯最后汇集于上隅角，上隅角风流速度很低，局部处于涡流状态，这种涡流使上隅角风流速度很低，局部处于涡流状态，这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成上瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成上隅角瓦斯超限。隅角瓦斯超限。二、采煤工作面上隅角概念及瓦斯积聚因素二、采煤工作面上隅角概念及瓦斯积聚因素 采采 1、“Y”型通风方式,通过在采空区回风侧留设回风巷道，正付两巷进风，从而将采空区瓦斯通过留设的回风巷道进入采区巷道，能够很好地解决上隅角瓦斯积聚问题，但采空区涌出的瓦斯量或漏风较大时，容易造成回风巷瓦斯超限现象。三、防止上隅角瓦斯积聚的措施及方法三、防止上隅角瓦斯积聚的措施及方法 常见的几种通风方式对上隅角瓦斯管理影响 1、“Y”型通风方式型通风方式,通过在采空区回风侧留设回风巷通过在采空区回风侧留设回风巷采煤工作面“Y”型通风方式采煤工作面采煤工作面“Y”型通风方式型通风方式 2、“W”型通风方式，即上下巷进风或回风，中间巷回风或进风，上隅角处于紊流状态，往往瓦斯容易形成积聚超限。采煤工作面“w”型通风方式 2、“W”型通风方式，即上下巷进风或回风，中间型通风方式，即上下巷进风或回风，中间 3、“Z”型通风方式，是对“U”型通风方式的改进，后退式“Z”型通风解决了上隅角瓦斯积聚超限的问题，但采空区涌出的瓦斯量或漏风较大时，容易造成回风巷瓦斯超限现象。采煤工作面“z”型通风方式 3、“Z”型通风方式，是对型通风方式，是对“U”型通风方式的改型通风方式的改 4、“U”型通风方式，回采工作面为一进一回通风，正巷进风，付巷回风，该通风方式通风设施少，系统简单稳定，风量容易保证同时调节比较方便，但上隅角瓦斯管理上比较困难，易形成瓦斯积聚，局部瓦斯超限。因此上隅角瓦斯治理为重中之重。现阶段“U”型通风方式的回采工作面在上隅角瓦斯治理上主要手段为抽放为主，风排为辅。4、“U”型通风方式，回采工作面为一进型通风方式，回采工作面为一进采煤工作面“U”型通风方式采煤工作面采煤工作面“U”型通风方式型通风方式 按照煤矿瓦斯治理“十二字”方针，即先抽后采、以风定产、监测监控，从根本上解决上隅角瓦斯积聚问题最基本办法就是先抽后采、应抽尽抽。按照瓦斯涌出来源不同采面主要分为本煤层抽放、裂隙带抽放、采空区抽放。按照瓦斯抽采阶段不同分为采前预抽、边采边抽、采空抽放。若要解决上隅角瓦斯积聚主要采用上隅角埋管抽放、高位裂隙带抽放、低位裂隙带抽放。三、防止上隅角瓦斯积聚的措施及方法三、防止上隅角瓦斯积聚的措施及方法 U型通风工作面上隅角瓦斯治理措施 按照煤矿瓦斯治理按照煤矿瓦斯治理“十二字十二字”方针，即先抽后方针，即先抽后 回采工作面在未贯通掘进期间通过本煤层钻孔预抽，降低煤层中瓦斯原始含量，从而降低工作面在回采期间落煤、煤体、采空区瓦斯涌出量。掘进巷道的同时，抽放巷道周围煤层，卸压煤体内瓦斯,在煤层巷道内，沿煤层布置钻孔，一般沿煤层倾向布置，与切巷平行，根据煤层倾角施工，可以根据煤层透气性系数施工交叉钻孔，目前李雅庄矿本煤层钻孔间距2.5米，每个孔深150米，布置贯穿于整个工作面。1 1、采面本煤层预抽、采面本煤层预抽 回采工作面在未贯通掘进期间通过本煤层钻回采工作面在未贯通掘进期间通过本煤层钻 通过在上隅角埋设一趟280mm抽放管路，延伸至切顶线以里，随着工作面推进埋设的管路伸入切顶线以里40m时，并排吊挂一趟280mm抽放管路至切顶线处，待原抽放管路进入切顶线以里60m时，将原管路从该接头处断开与新吊挂的管路连接，形成迈步抽放，做到上隅角抽放管路抽采范围始终在采空区2060m内。2 2、采空区抽放、采空区抽放上隅角埋管抽放 通过在上隅角埋设一趟通过在上隅角埋设一趟280mm抽放管抽放管上隅角埋管抽放示意图上隅角埋管抽放示意图上隅角埋管抽放示意图 裂隙带是高浓度瓦斯主要集中区，是导致上隅角瓦斯积聚超限的根本原因，同时裂隙带发育充分，是抽放瓦斯的最佳层位，向工作面方向将钻孔施工到采空区裂隙带上，利用发育成熟的裂隙作为通道来实现对整个采空区瓦斯的抽放。高位裂隙带抽放不仅可以拉动采空区内的瓦斯，促使瓦斯移动方向改变，还可以切断采空区瓦斯向工作面上隅角的通道，从根本上降低上隅角瓦斯浓度。高位裂隙带抽放 裂隙带是高浓度瓦斯主要集中区，是导致上隅裂隙带是高浓度瓦斯主要集中区，是导致上隅高位钻场布置：从工作面切巷位置退后120m开始，付巷煤柱侧施工高位钻场，垂直于煤壁倾角30度上山掘进10米后，再反向沿工作面方向，按倾角30度上山掘进30米，将钻场布置在顶板上部17米处。钻孔布置：在钻场内朝工作面方向施工12个钻孔，成扇形布置，终孔落底高度位于煤层顶板向上2335m位置，距工作面付巷的水平距离为1330m，钻孔深度为180m，根据抽采“O”型圈理论，高位裂隙带抽放对上隅角瓦斯治理能够起到治本作用。高位钻场布置：高位钻场布置：从工作面切巷位置退后从工作面切巷位置退后12高位钻场布置示意图高位钻场布置示意图高位钻场布置示意图 在工作面付巷内施工低位裂隙钻孔，钻孔布置在付巷顶板上，每隔100米布置一组钻孔，每组布置8个钻孔，每个钻孔深度150米，钻孔终孔高度控制在12-18米，钻孔深入工作面煤壁控制在5-20米，低位裂隙孔对解决上隅角瓦斯起到了有效作用，但低位裂隙钻孔抽放时间较短，钻孔瓦斯浓度变化幅度较大。低位裂隙带抽放 在工作面付巷内施工低位裂隙钻孔，钻孔布置在工作面付巷内施工低位裂隙钻孔，钻孔布置 合理配风。根据统计分析祥林矿回采工作面采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出总量的70%，通过合理配风，缩短采空区的漏风带宽度，减少采空区瓦斯涌出量，能够进一步降低上隅角瓦斯浓度。合理配风并不是说增大风量，风量越大会使风流携带出采空区的瓦斯量增大，因此合理的配风也是至关重要。目前我矿回采工作面配风量在1600m3/min左右。3 3、其它措施、其它措施 合理配风。根据统计分析祥林矿回采工作面采空区瓦合理配风。根据统计分析祥林矿回采工作面采空区瓦 放顶充填。减少瓦斯积存空间，根据工作面推进提前将进入上隅角范围内的顶板进行脱锚，同时施工切顶眼，以此加快上隅角顶板垮落，但在上隅角顶板不能充分冒落的情况下，采用充填法，通过在上隅角向采空区方向垛粉煤灰等不燃性物体，占据上隅角瓦斯积聚的空间，可以缓解顶板冒落不充分的矛盾，实现上隅角瓦斯均衡释放的效果。放顶充填。减少瓦斯积存空间，根据工作面推进放顶充填。减少瓦斯积存空间，根据工作面推进 风帘导风。当采煤工作面上隅角瓦斯处于临界值时，在靠近采煤工作面上隅角处挂一挡风帘，使之将工作面的风流一分为二，利用风帘引导较多的风流流经上隅角，以稀释高浓度瓦斯。但导风帘存在不稳定性，同时增大了工作面的通风阻力，使工作面的风量降低。因此，这种方法主要是应用在上隅角瓦斯不大的地点，并且只能作为临时措施。风帘导风。当采煤工作面上隅角瓦斯处于临界风帘导风。当采煤工作面上隅角瓦斯处于临界 压风稀释。利用工作面压风管路或通过安设局部通风机，利用硬质风筒将风送至上隅角，在上隅角形成正压区，实现压风吹稀释上隅角积聚的瓦斯。现场管理。上隅角安排专职瓦检员，对上隅角瓦斯进行检查，发现问题及时采取临时吊挂风帘等措施。压风稀释。利用工作面压风管路或通过安设局部通风机，压风稀释。利用工作面压风管路或通过安设局部通风机，结合矿井目前实际情况，采煤工作面采用“U”型通风，瓦斯治理主要以抽采为主，采用高、低负压分源抽放，从工作面圈出至回采前本煤层预抽时间达6个月以上，吨煤瓦斯含量下降3.6m3/t，回采前吨煤瓦斯含量平均在3m3/t，回采期间采用本煤层顺层钻孔、高低位裂隙带钻孔及上隅角埋管同时抽放，同时在上限配风的基础上合理配置风量1600m3/min左右，上隅角瓦斯平均0.32%，最高0.4%，回风流瓦斯最高0.3%，瓦斯治理效果较为明显，能够解决上隅角、工作面、回风流瓦斯问题。4 4、瓦斯治理效果、瓦斯治理效果 结合矿井目前实际情况，采煤工作面采用结合矿井目前实际情况，采煤工作面采用“防治采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限的问题，其根本方法还是以抽为主。我矿602工作面预抽时间达一年半，回采期间上隅角瓦斯管理彻底消除了吊挂风帘，因此必须保证工作面预抽时间，降低煤层瓦斯含量。上隅角瓦斯管理各矿都有自己独到办法和措施，以上表述只是本人几年来经验之谈，不妥之处望指正。四、结论四、结论 防治采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限的问题，防治采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限的问题，谢谢谢谢 谢谢谢谢 各各各各 位！位！位！位！谢谢 谢谢 各各 位！位！
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