特厚煤层综放工作面综放开采技术

特厚煤层综放工作面综放开采技术

0均压通风控制采空区漏风孤岛综合面周围与空白区域相连。在采矿过程中，采动压很大。离回风道和相临风道之间的绝缘煤柱容易被压碎、损坏。由于风速下降，两侧的电机泄漏，加速了破碎煤体的氧化。随着时间的推移，热量继续积聚，压缩的绝缘煤柱自发燃烧。均压通风是矿井防灭火的一项重要技术手段。通过均压通风方式,尽可能的减少进回风巷与相临采空区之间风压差,保持工作面进、回风顺槽与周边采空区的风压平衡成为控制采空区漏风的主要技术手段。另外,均压措施还大大减小了工作面上、下隅角之间的压差,降低了工作面的风量,使得工作面采空区的漏风减少,从而缩小采空区可能自燃带的范围[1~3]。113工作面自然地面出煤1302综放工作面是运河煤矿-490水平的首采区第四个工作面,上部为1301工作面采空区,下部为1303工作面采空区,是运河煤矿首个上、下顺槽均沿空布置的孤岛综放工作面。其地面标高为+36.7~+37.5m,所在水平标高为-490水平,工作面标高为-440~-540m。工作面开采3号煤层,煤层厚度在6.3~9.3m之间,平均厚度约9m,采面设计走向长1110m,倾斜长140m,煤层倾角平均15°,面积155400m2,3号煤层具有自然发火倾向性,属二级自燃发火,自然发火期3~6个月。煤尘爆炸指数为34%,属强爆型,工作面绝对瓦斯涌出量0.66m3/min,属低瓦斯矿井。1302工作面通风系统图如图1所示。2压前周围泄漏的测量和压场周围的压力能2.1图1:美国监狱警察-区工作面进、回风巷与周边采空区漏风测定的测点布置如图2所示。用风表分别测量A、B断面的平均风速和断面积,并计算A、B断面风量,则B、A断面的风量之差,即为周边采空区漏入巷道AB间的漏风量:2.2工作面漏风量的测定根据漏风量与漏风压差和漏风风阻的关系可知,漏风量的大小主要取决于漏风源与漏风汇之间的压差和漏风风阻。当综放面采用走向长壁U型通风方式通风时,在工作面推进过程中,采空区内漏风量的大小随着与工作面距离的加大逐渐减弱,漏风量大小与工作面的两端压差以及采空区的漏风风阻有关。将孤岛工作面及进、回风巷划分为若干单元,如图3所示。每个单元进出风口布置测点,测定进、出单元的风量Qin、Qout。根据风量平衡方程,则每个单元的采空区漏风为:式中Qin、Qout—分别为流入和流出单元的风量,kg/s;±Ql—流入或流出采空区的漏风量,kg/s。2.3仪器全压能差采用气压计同步法进行通风压能差测量,测定前把两台仪器同时放测点1对两台仪器的初始读数进行校正,记下两者绝对静压示值差ΔP。设ΔP=PA-PB,若测定过程中两台仪器的性能保持不变,则有:把A号仪器留在测点1,B号仪器移到测点2,待仪器稳定后,按约定时间同时读数,并测定两断面上的风速、大气压力和干、湿球温度。则两测点间的全压能差可按下式计算:式中PA1、PB2—A、B号仪器在1、2点的绝对静压读数,Pa;ΔP—A、B号仪器初始静压读数差。第一测段结束后移到第二测段,A号仪器移至测点2,B号仪器移到测点3,仪器稳定后同时读数。如此逐段前进,直到测定完毕。同步法可以减少大气压力变化和仪器性能变化两种因素的影响,相当于同一台仪器同时在两点测定,因此,绝对静压差的测定精度比基点法高。3预测的联合压力措施和影响3.1调节风门均压技术均压前首先对1302整个工作面进行通风全压能测定,绘制压能图,掌握均压区域及其周围相关巷道的通风全压能和漏风分布状况,选择好调压的参考点,确定均压区域控制目标。根据1302孤岛工作面的具体情况和通风全压能测定结果,采取调节风门均压技术。在1302回风巷一侧,如图1所示的点4处加调节风门,增加1302整个工作面进回风巷的全压能,降低工作面均压区域与周围相邻采空区之间的全压能差,从而减少工作面均压区域与周围相邻采空区之间的漏风。3.2工作面总压能差的影响根据通风全压能的测定结果绘出均压前后的全压能坡度线,如图4所示。从实测数据可知:测风站1点到调节风窗4前之间的总压能差由245.2Pa降低为165.4Pa,进风巷与相邻采空区间的总压能差由原来的58.5Pa降低到44.2Pa,回风巷两侧总压能差由50Pa降低到24Pa,工作面2-3点间总压能差由原来的65.4Pa减小为31.5Pa;相对应的1302工作面进风巷、回风巷与相邻采空区之间和工作面采空区的漏风量大大减少。从实测数据可知:进风巷与相邻采空区间的漏风量由原来的21m3/min减小为7m3/min,回风巷与相邻采空区间的漏风量由原来的24m3/min减小为6m3/min,工作面采空区的漏风量由原来的360m3/s减小为189m3/s。均压效果非常明显。通过以上均压措施的实施,一方面,大大减小了漏入采空区内的风量,使得工作面采空区氧化带宽度变小,窒息带前移,降低了采空区内自然发火几率;另一方面,大大减小了与孤岛工作面四周相连的采空区漏风,使受采动影响已经破裂的煤体难以出现自燃。在以上均压措施以及相邻煤柱、采空区注浆和密闭等综合防灭火技术措施的保障条件下,1302孤岛工作面顺利回采结束,没有出现任何的自然发火征兆,取得了较好的1302孤岛工作面防灭火效果。4工作面漏风量的测定(1)调节风门均压是针对采空区并联漏风采取的一项均压措施。后退式回采U型通风方式,工作面采空区漏风是导致遗煤自燃的重要因素。在工作面回风巷安设风门是降低工作面压差、减少漏风最简便易行的措施。(2)采用单元法能够快速准确的测定工作面漏风量,对于判定采