瓦斯收尘装置的研制及应用

所属栏目:矿业论文 发布日期:2010-08-25 16:28 热度:

  摘要:高突危险工作面国内普遍采用打钻排放瓦斯,而防突钻孔施工中喷孔、夹钻,造成巷道瓦斯、煤尘超限频繁。为此,我们试制了瓦斯收尘装置,通过在现场使用,取得了很好的效果。
  关键词:高突危险工作面、瓦斯收尘装置、防突钻孔
  1、 前言:
  高突危险工作面瓦斯的防治,目前在现场使用最广泛、最行之有效的方法是打钻排放瓦斯,而在打钻过程特别是打至异常带时喷孔、夹钻、响煤炮,高浓度的瓦斯裹挟着煤尘,从钻孔中高速喷出,造成巷道内瓦斯超限、断电频繁,大面积煤尘超限,并且断电使钻机失去动力夹死钻杆;瓦斯及煤尘超限不仅严重威胁着作业地点人员的安全,也给施工人员的健康带来很大的危害。为此我们研制了瓦斯收尘装置,将打钻时喷出的瓦斯、煤尘分离并收集;通过现场使用,取得了很好的应用效果。
  2、瓦斯收尘装置的结构及原理、使用方法:
  瓦斯收尘装置的原理:利用瓦斯与煤尘的比重不同,再辅以抽放系统内的负压,在一级分离装置中利用重力作用将稍重的煤屑与瓦斯煤尘分离出来,煤屑落至巷道底板,使用2寸胶管利用负压将煤粉及瓦斯抽至二级分离装置中;在二级分离装置中再利用煤粉与腔壁间的摩擦阻力,通过两次分选将煤粉与瓦斯分离开,煤粉落在底板,最后利用巷道抽放系统中的负压,将瓦斯引入抽放管中。从而实现瓦斯与煤尘的分离。
  瓦斯收尘装置的结构:
  分二部分构成:一级分离装置、二级分离装置
  
                         图1.jpg
  使用方法及步骤:
  、打钻前剪开开口位置的帮网;
  、开孔;
  ③、然后将一级分离装置口大一侧紧靠煤壁,使用8#铁丝将一级分离装置牢固固定在帮上。(固定时使注意使中间孔洞中心与钻孔中心近似重合)
  ④、将二级分离装置用8#铁丝固定在巷道中;
  ⑤、用二寸胶管将一级与二级分离装置连接。
  ⑥、用二寸胶管将二级分离装置通过球阀与抽放管连接。
  3、 试验情况:
  3.1 试验巷道地质情况:
  平煤十矿开采煤层为丁、戊、己三组,在-320水平以下均为突出煤层,具有突出危险性。己15-24080机巷位于-320水平己四采区西翼第三区段,埋深为820~1100m,为己组突出危险性最大的工作面。主采煤层为己15煤层,煤层硬度系数为0.2~0.4,煤层瓦斯压力为3.2MPa左右,瓦斯含量约为20m3/t,煤层倾角10~20°。巷道设计走向长度为1952m,采面采长180m,储量84万吨。采用锚网支护,巷道净宽4.5m,净高3.0m。2006年3月,己15-24080机巷曾发生过一次有冲击地压参于的煤与瓦斯事故,突出煤量159t,突出瓦斯量4878m3。为解决回采时煤与瓦斯突出问题,我们在巷道内利用深孔钻车施工本煤层顺倾向抽放钻孔,设计孔深100m,孔径120mm,孔间距3.0m。
  3.2未使用瓦斯收尘装置前打钻时喷孔、瓦斯超限情况

                           表1.jpg
  4. 使用效果分析:
  4.1未使用瓦斯收尘装置时打钻时喷孔、夹钻,瓦斯断电频繁,喷孔时平均喷长约达2.0~3.0m,最大喷长4.0m,喷孔时可喷到巷道对帮,平均100米以上单孔打钻时因瓦斯超限造成巷道断电次数15.85次,特别是在进入瓦斯异常带后,极易造成打钻时喷孔瓦斯超限断电,从而造成抱死钻杆现象,巷道煤尘飞扬、超限严重。
  4.2使用瓦斯收尘装置打钻时仍出现喷孔、夹钻,但瓦斯基本通过瓦斯收尘装置进入抽放系统,煤尘经二次过滤收集后通过巷道输送带拉出,因巷道瓦斯超限造成巷道断电次数只有在喷孔强度特别大时出现,百米深孔打钻瓦斯超限次数降至2.5次,巷道煤尘超限现象大大改善。
  5. 结论
  在防突钻孔的施工过程中,使用煤与瓦斯收尘装置可有效的减少在打钻过程中发生的因喷孔、夹钻而造成巷道大范围瓦斯超限断电,从而提高本煤层百米以上深孔成孔率,并且在本煤层钻孔施工最大限度的减少巷道瓦斯与煤尘超限,实现防突钻孔打钻时的本质安全施工。
  

文章标题:瓦斯收尘装置的研制及应用

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