U 型通风工作面回风隅角瓦斯集气箱抽放装置设计及使用

李英杰

摘  要： 义安矿业回采工作面采用U型通风方式，该通风方式简单，便于回采过程中对通风系统的控制，但使用U型通风方式会造成工作面回风隅 角瓦斯积聚。为有效地控制回风隅角瓦斯浓度及改善工作面回风隅角瓦斯抽放效果。经过反复验证及现场实验，设计了一种可随着液压大杆拉移的集气 箱抽放装置。该集气箱既可以作为煤袋墙的一部分，减少构筑煤袋墙耗费的人力，也增强了对回风隅角瓦斯的抽放和治理效果，消除矿井安全隐患。

关键词： U型通风;回风隅角;瓦斯集气装置;抽放

引言

U型通风回采工作面回风隅角煤袋墙中插管进行瓦斯抽放治理效果欠 佳。生产时除了煤壁和采落的原煤所散放出的瓦斯，采空区中残存的原煤 也会散发出瓦斯，这样就会经常造成工作面回风隅角出现瓦斯聚集现象， 给矿井安全生产造成一定隐患，影响工作面整体推进及生产任务完成。

1 构筑煤袋墙插管抽放

临时抽放泵站安装一个2BEP-52型水环式真空泵，额定抽放流量为 200m³/min，对工作面回风隅角进行瓦斯抽放。日常在机尾处打设煤袋墙 对回风隅角进行封闭，同时使用一根φ250mm的镀锌管插入煤袋墙中抽放 回风隅角瓦斯。抽放负压要求不低于13Kpa，抽采浓度为0.8%，抽放效果 不佳，工作面风流通过机尾液压支架顶部裂隙及煤袋墙顶部裂隙进入采空 区，造成抽放流量的浪费。

2 瓦斯集气箱抽放装置设计方案

为改善工作面回风隅角瓦斯抽放效果，针对工作面回风隅角瓦斯 抽放聚情况，经过反复验证及现场实验，采用2 mm 的钢板制作一个 2.2m×1.6m×0.8m集气装置，摆放在回风隅角液压大杆里侧，用40T链条 连接集气箱底座，由液压大杆拉移集气箱向外推进。集气箱上留有5个 φ108mm法兰盘。主抽放管路采用φ250镀锌管， 4趟φ108mm弹簧软管一端 连接在φ250镀锌管上，一端连接在集气箱φ108mm法兰盘上直抽回风隅角 采空区内瓦斯。剩余1趟φ108mm弹簧软管一端连接在集气箱φ108mm法兰 盘上，另一端连接在架后煤袋墙处抽端头架后瓦斯到集气箱后再抽往φ250镀锌管。

3 集气箱效果检验

3.1  回风隅角瓦斯浓度变化

①使用煤袋墻插管抽放后回风隅角瓦斯浓度及割煤期间回风隅角瓦 斯浓度平均值为0.71%。放顶煤期间瓦斯浓度平均值为0.86%。②使用瓦 斯集气箱抽放后回风隅角瓦斯浓度及割煤期间回风隅角瓦斯浓度平均值为 0.46%。放顶煤期间回风隅角瓦斯浓度平均值为0.54%。

3.2  回风流瓦斯浓度变化

①使用煤袋墙插管抽放后回风流瓦斯浓度，割煤期间回风流瓦斯浓度 平均值为0.38%。放顶煤期间瓦斯浓度平均值为0.32%。②使用瓦斯集气箱 抽放后回风流瓦斯浓度及割煤期间回风流瓦斯浓度平均值为0.35%。放顶 煤期间瓦斯浓度平均值为0.28%。对比每一项的①和②可以看出， 使用新 设计的瓦斯集气箱抽放装置后，回风隅角瓦斯浓度明显下降，同时采空区 瓦斯向回风流中涌出量减少，回风流瓦斯平均浓度有一定的降低。

4 现场应用

瓦斯集气箱抽放装置安装后，根据井下现场职工操作使用反馈，有效 地解决了此前回风隅角瓦斯积聚及瓦斯抽放不理想情况，使工作面安全管 理得到了极大地提升。同时，使用40T链条连接集气箱底座，由液压大杆 拉移瓦斯集气箱抽放装置向外推进，极大减少了回风隅角煤袋墙垛放量， 减轻了职工工作强度，提高了工作效率，保证区队能抽调出更多力量投入 到采煤作业和现场标准化工作，为保证原煤生产目标打下坚实基础。

5 结束语

综上所述，随着我国经济的发展和技术水平的提升，我国煤矿开采业也取得了新的发展，但是近几年煤矿开采的瓦斯爆炸现象十分地严 重，导致煤矿的安全系数受到了影响。因此，相关部门需要采取合理的 措施有效地控制瓦斯的浓度，提升煤矿开采的安全性，进而可以保障煤 矿的安全生产。

参考文献：

[1]关建刚.浅谈煤与瓦斯突出矿井“U”型通风系统采煤工作面上隅角瓦斯管 理[J].煤炭科技，2020，41（01）：76-78.

[2]张勇.U型通风系统在高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理中的应用[J].能源技 术与管理，2019，44（06）：27-28.

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