煤礦論文--放頂煤采煤工作面瓦斯治理技術的應用

　　放頂煤采煤工作面瓦斯治理技術的應用
　　----煤礦井下綜放采煤工作面瓦斯治理裝置
　　張盼福
　　﹝山西焦煤集團 山西太原市西銘路48號 030053﹞
　　摘要：
　　煤礦井下放頂煤（綜放）采煤工作面瓦斯治理裝置，主要解決現有煤礦井下放頂煤采煤工作面存在的瓦斯積聚而超標易造成瓦斯爆炸和治理費用昂貴的世界性技術難點。為解決上述問題而采用的技術方案能有效解決和治理放頂煤采煤工作面瓦斯積聚問題，從而達到煤礦井下采煤工作面安全生產的目的。
　　關鍵詞：瓦斯治理、綜放采煤工作面、裝置
　　瓦斯之害，駭人聽聞，瓦斯治理，迫在眉睫。
　　瓦斯之害，與我們的煤炭生產緊密相連，其引發(fā)事故之慘重駭人聽聞。煤礦井下瓦斯超限和瓦斯積聚頻頻發(fā)生，甚至有的煤礦井下還發(fā)生瓦斯爆炸，嚴重地威脅著從業(yè)人員的生命安全和煤礦的安全生產。
　　1、煤礦井下的放頂煤采煤工作面概況
　　在煤礦礦井中，工作面采煤方法絕大部分是采用壁式采煤工作面，為了實現高產和提高回采率，近幾年我國煤礦已經歷史性實施了放頂
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放孔和把捎構成，瓦斯釋放帽設在筒體的頂部，瓦斯釋放孔和把捎均勻設在筒體上。瓦斯分離器與檒風通風器相連接，瓦斯分離器和檒風通風器設在煤礦井下采煤工作面上隅角后方的采空區(qū)上方旁側的邊緣處。瓦斯分離器旨在使煤（巖石）與瓦斯分離。
　　瓦斯導風管為抗靜電特制玻璃鋼圓管。瓦斯導風管與三叉排風器和檒風通風器相連接，設在煤礦井下采煤工作面順槽的超前支護20m方向回風巷的上方旁側和采煤工作面回風巷巷道的上方旁側。瓦斯導風管是采煤工作面瓦斯輸送的主要通道。
　　三叉排風器為扇狀四通抗靜電玻璃鋼筒體。設在煤礦井下采煤工作面順槽的超前支護回風巷的上方旁側和采煤工作面回風巷上方旁側的巷道中。三叉排風器的功能使風流和瓦斯永遠按一定方向運動。三叉排風器的作用是保證瓦斯永遠按要求的風流方向運動，防止風流方向逆轉。
　　檒風通風器由檒風曲線體、變線體、集風道等構成，主要功能是形成強大的檒風效應，按所要求的方向利用瓦斯導風管將瓦斯排到采煤工作面上隅角以外的采區(qū)回風道或主要回風道。
　　瓦斯輸送管為軟體結構，連接相鄰液壓支架，其長度根據液壓支架的邁步距離而定。
　　3、放頂煤采煤工作面瓦斯治理裝置的原理
　　下面結合實施例對該裝置作進一步的描述。
　　如圖1所示，是煤礦井下壁式采煤工作面布局和放頂煤采煤工作面瓦斯治理裝置的位置布置結構示意圖。本實施例中的放頂煤采煤工作面瓦斯積聚治理裝置分兩部分組成：其一是采煤工作面上隅角部分的瓦斯由檒風通風器、上隅角采空區(qū)瓦斯分離器、瓦斯導風管、三叉排風器和采煤工作面上隅角構成有機體；其二是放頂煤采煤工作面（放頂煤采煤工作面長度為120～190m）的瓦斯由瓦斯分離器、軟體瓦斯導風管、檒風通風器組成。每部分分別組成有機的整體，共同完成降低工作面不同位置的瓦斯積聚問題，使工作面瓦斯?jié)舛冗_到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全濃度的標準。
　　采煤工作面刮板輸送機、采煤工作面采空區(qū)、采煤工作面煤壁、放頂煤走廊都是采煤工作面重要組成部分，它們直接影響著瓦斯治理效果。
　　放頂煤采煤工作面瓦斯分離器貫穿整個工作面長度，安裝在液壓支架上方頂梁內側，液壓支架下的瓦斯分離器為剛性結構，兩頭由柔性軟管連接，每座液壓支架下的瓦斯分離器連接一個檒風通風器，檒風通風器的數量與液壓支架數量相同。檒風通風器把放頂煤處的瓦斯吸附瓦斯分離器中，通過軟體瓦斯導風管和導風管排到工作面以外，瓦斯導風管是采煤工作面瓦斯輸送的主要通道，利用瓦斯導風管通往采煤工作面回風巷或采區(qū)主要回風道。
　　放頂煤采煤工作面上隅角采空區(qū)瓦斯分離器，一端與瓦斯導風管或三叉排風器相連接，另一端伸向采煤工作面的采空區(qū)。瓦斯分離器的作用是把采煤工作面的采空區(qū)浮煤和矸石與采空區(qū)積聚的瓦斯分離，分離后的瓦斯進入瓦斯分離器通向瓦斯導風管排出采煤工作面上隅角以外進入瓦斯導風管，達到稀釋采煤工作面瓦斯的目的。
　　圖1放頂煤采煤工作面瓦斯治理裝置的結構示意圖
　　放頂煤采煤工作面上隅角采空區(qū)瓦斯分離器，其作用和原理是：瓦斯分離器的結構由筒體、瓦斯釋放帽、瓦斯釋放孔和把捎構成，瓦斯釋放帽設在筒體的體部，瓦斯釋放孔和把捎均勻設在筒體上。瓦斯釋放孔為矩形過濾孔、同心圓過濾孔和禁止符過濾孔；所述把捎為園缺形屋檐型，把捎位于瓦斯釋放孔的上方，旨在使煤（巖石）與瓦斯分離。
　　如圖2所示，是采煤工作面三叉排風器的結構示意圖，三叉排風器為扇狀四通抗靜電玻璃鋼筒體，三叉排風器設在采區(qū)回風道或主要回風道中上方旁側，與采煤工作面瓦斯導風管相連接，三叉排風器的功能使風流和瓦斯永遠按一定方向運動；三叉排風器的作用是保證瓦斯永遠按要求的風流方向運動，防止風流方向逆轉。
　　圖2 放頂煤采煤工作面三叉排風器示意圖
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