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瓦斯收塵裝置的研制及應用

所屬欄目:礦業論文 發布日期:2010-08-25 16:28 熱度:

  摘要:高突危險工作面國內普遍采用打鉆排放瓦斯,而防突鉆孔施工中噴孔、夾鉆,造成巷道瓦斯、煤塵超限頻繁。為此,我們試制了瓦斯收塵裝置,通過在現場使用,取得了很好的效果。
  關鍵詞:高突危險工作面、瓦斯收塵裝置、防突鉆孔
  1、 前言:
  高突危險工作面瓦斯的防治,目前在現場使用最廣泛、最行之有效的方法是打鉆排放瓦斯,而在打鉆過程特別是打至異常帶時噴孔、夾鉆、響煤炮,高濃度的瓦斯裹挾著煤塵,從鉆孔中高速噴出,造成巷道內瓦斯超限、斷電頻繁,大面積煤塵超限,并且斷電使鉆機失去動力夾死鉆桿;瓦斯及煤塵超限不僅嚴重威脅著作業地點人員的安全,也給施工人員的健康帶來很大的危害。為此我們研制了瓦斯收塵裝置,將打鉆時噴出的瓦斯、煤塵分離并收集;通過現場使用,取得了很好的應用效果。
  2、瓦斯收塵裝置的結構及原理、使用方法:
  瓦斯收塵裝置的原理:利用瓦斯與煤塵的比重不同,再輔以抽放系統內的負壓,在一級分離裝置中利用重力作用將稍重的煤屑與瓦斯煤塵分離出來,煤屑落至巷道底板,使用2寸膠管利用負壓將煤粉及瓦斯抽至二級分離裝置中;在二級分離裝置中再利用煤粉與腔壁間的摩擦阻力,通過兩次分選將煤粉與瓦斯分離開,煤粉落在底板,最后利用巷道抽放系統中的負壓,將瓦斯引入抽放管中。從而實現瓦斯與煤塵的分離。
  瓦斯收塵裝置的結構:
  分二部分構成:一級分離裝置、二級分離裝置
  
                         圖1.jpg
  使用方法及步驟:
  、打鉆前剪開開口位置的幫網;
  、開孔;
 、、然后將一級分離裝置口大一側緊靠煤壁,使用8#鐵絲將一級分離裝置牢固固定在幫上。(固定時使注意使中間孔洞中心與鉆孔中心近似重合)
  ④、將二級分離裝置用8#鐵絲固定在巷道中;
 、、用二寸膠管將一級與二級分離裝置連接。
 、、用二寸膠管將二級分離裝置通過球閥與抽放管連接。
  3、 試驗情況:
  3.1 試驗巷道地質情況:
  平煤十礦開采煤層為丁、戊、己三組,在-320水平以下均為突出煤層,具有突出危險性。己15-24080機巷位于-320水平己四采區西翼第三區段,埋深為820~1100m,為己組突出危險性最大的工作面。主采煤層為己15煤層,煤層硬度系數為0.2~0.4,煤層瓦斯壓力為3.2MPa左右,瓦斯含量約為20m3/t,煤層傾角10~20°。巷道設計走向長度為1952m,采面采長180m,儲量84萬噸。采用錨網支護,巷道凈寬4.5m,凈高3.0m。2006年3月,己15-24080機巷曾發生過一次有沖擊地壓參于的煤與瓦斯事故,突出煤量159t,突出瓦斯量4878m3。為解決回采時煤與瓦斯突出問題,我們在巷道內利用深孔鉆車施工本煤層順傾向抽放鉆孔,設計孔深100m,孔徑120mm,孔間距3.0m。
  3.2未使用瓦斯收塵裝置前打鉆時噴孔、瓦斯超限情況

                           表1.jpg
  4. 使用效果分析:
  4.1未使用瓦斯收塵裝置時打鉆時噴孔、夾鉆,瓦斯斷電頻繁,噴孔時平均噴長約達2.0~3.0m,最大噴長4.0m,噴孔時可噴到巷道對幫,平均100米以上單孔打鉆時因瓦斯超限造成巷道斷電次數15.85次,特別是在進入瓦斯異常帶后,極易造成打鉆時噴孔瓦斯超限斷電,從而造成抱死鉆桿現象,巷道煤塵飛揚、超限嚴重。
  4.2使用瓦斯收塵裝置打鉆時仍出現噴孔、夾鉆,但瓦斯基本通過瓦斯收塵裝置進入抽放系統,煤塵經二次過濾收集后通過巷道輸送帶拉出,因巷道瓦斯超限造成巷道斷電次數只有在噴孔強度特別大時出現,百米深孔打鉆瓦斯超限次數降至2.5次,巷道煤塵超限現象大大改善。
  5. 結論
  在防突鉆孔的施工過程中,使用煤與瓦斯收塵裝置可有效的減少在打鉆過程中發生的因噴孔、夾鉆而造成巷道大范圍瓦斯超限斷電,從而提高本煤層百米以上深孔成孔率,并且在本煤層鉆孔施工最大限度的減少巷道瓦斯與煤塵超限,實現防突鉆孔打鉆時的本質安全施工。
  

文章標題:瓦斯收塵裝置的研制及應用

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