采煤工作面 瓦斯治理技术的探讨与应用

1、概况

瓦斯之害，骇人听闻，瓦斯治理，迫在眉睫。煤矿井下瓦斯超限和瓦斯积聚频频发生，甚至有的煤矿井下还发生瓦斯爆炸，严重地威胁着从业人员的生命安全和煤矿的安全生产。

在我国，煤矿井下的工作面采煤方法绝大部分是采用壁式采煤工作面，壁式采煤工作面采用的 通风系统绝大部分是采煤工作面反向通风系统。采煤工作面反向通风系统在 煤矿井下生产中作用相当明显，从生产上讲具有生产系统简单、高产、高效、简便易行的作用，从通风系统安全上讲具有风流稳定，漏风少的独特优越性，因此 采煤工作面反向通风系统的布置是 煤矿井下主要的 布置方法 。而这种工作面 反向通风系统 壁式采煤工作面的最大缺点是工作面上隅角瓦斯积聚（即刮板输送机机尾瓦斯积聚）。采煤工作面上隅角瓦斯浓度大大超过《煤矿安全规程》规定的，采煤 工作面 瓦斯爆炸 严重地威胁着从业人员的生命安全和煤矿井下的安全生产。是采煤工作面重大隐患，也是重大危险源，是长期困扰煤矿安全生产的一大难题，至今全国乃至全世界尚未真正解决的世界性煤矿重大难题。

为了解决此类问题，传统的方法是：采取工作面顺向通风系统或在工作面上隅角挂风幛两种。第一种方法是采用工作面顺向通风系统的方法能够有效解决工作面上隅角瓦斯积聚问题，效果很好，但是采取工作面顺向通风系统需要掘进大量巷道，须掘进一条上千米的工作面回风巷，还须送一条几十米或几百米的沿采空区巷道（既沿空留巷或沿空送巷）。掘进这些巷道需增加大量资金投入和增加上百万元（甚至上千万元）的采煤成本，还要影响采掘衔接，所以绝大部分矿井不采用工作面顺向通风系统，只有极个别大型矿井采用工作面顺向通风系统或工作面顺向掺新通风系统。第二种方法是工作面上隅角挂风幛的瓦斯处理办法，这种方法是在采煤工作面上隅角处倾斜吊挂风幛，改变少部分风流方向达到稀释瓦斯的目的。工作面吊挂风幛最大缺点是在不规则的巷道中风幛很难有效起作用，就是随着工作面的推进速度风幛挂不住，再者风幛损坏严重。工作面吊挂风幛的方法可以临时解决一下瓦斯积聚，但是不能永久或彻底解决瓦斯积聚问题，没有从根本上解决采煤工作面瓦斯积聚问题，采煤工作面仍然存在发生瓦斯爆炸事故的造成的隐患。

本文煤矿井下采煤工作面上隅角瓦斯治理装置主要针对解决现有煤矿井下采煤工作面上隅角存在的瓦斯积聚而超标易造成瓦斯爆炸和治理费用昂贵的技术难点。

2、煤矿井下的采煤工作面瓦斯治理装置的研究

煤矿井下采煤工作面上隅角瓦斯治理装置的目的是解决现有煤矿井下采煤工作面上隅角存在的瓦斯超标易造成瓦斯爆炸和治理费用昂贵的技术难点，并提供一种能治理煤矿井下采煤工作面上隅角瓦斯积聚和消除瓦斯的且治理费用低的采煤工作面上隅角瓦斯积聚治理综合装置。

煤矿井下采煤工作面上隅角瓦斯治理装置由一个瓦斯分离器、瓦斯导风管、三叉排风器和焚风通风器组成的整体综合装置，能够降低采煤工作面上隅角的全部瓦斯，彻底治理采煤工作面上隅角瓦斯积聚的问题，并且治理费用低，经济效益好。具有治理瓦斯彻底、节能环保、治理费用低和经济效益好等优点。特别指出煤矿井下煤仓瓦斯积聚治理装置是：无噪音、无动力、无能耗、无污染的通风构造设施， 纯属于环保节能型产品。

3、实施安全效果

下面结合实施进一步的描述。

本实施例中的采煤工作面上隅角瓦斯积聚治理装置，其由采煤工作面上隅角焚风通风器、瓦斯分离器、瓦斯导风管和三叉排风器构成的有机体；采煤工作面上隅角瓦斯积聚治理装置，采用了一个焚风通风器、瓦斯分离器、瓦斯导风管和三叉排风器组成，且焚风通风器、瓦斯分离器、瓦斯导风管和三叉排风器组成的整体综合装置。采煤工作面的控顶距、采煤工作面采空区的冒落方法、采煤工作面煤壁的推进速度是采煤工作面重要组成部分，它们直接影响着瓦斯治理效果，都对采煤工作面上隅角的瓦斯浓度的积聚有直接影响。

瓦斯分离器一端与瓦斯导风管或三叉排风器相连接，另一端伸向采煤工作面的采空区。瓦斯分离器的作用是把采煤工作面的采空区浮煤和矸石与采空区积聚的瓦斯分离，分离后的瓦斯进入瓦斯分离器通向瓦斯导风管排出采煤工作面上隅角以外进入瓦斯导风管，达到稀释采煤工作面上隅角瓦斯的目的。

采煤工作面上隅角瓦斯分离器的结构由筒体、瓦斯释放帽、瓦斯释放孔和把捎构成，瓦斯释放帽设在筒体的体部，瓦斯释放孔和把捎均匀设在筒体上。 瓦斯释放孔为矩形过滤孔、同心圆过滤孔和禁止符过滤孔；所述把捎为园缺形屋檐型，把捎位于瓦斯释放孔的上方，旨在使煤（岩石）与瓦斯分离。

采煤工作面三叉排风器为扇状四通抗静电玻璃钢筒体，三叉排风器设在采区回风道或主要回风道中 上方旁侧，与采煤工作面瓦斯导风管相连接，三叉排风器的功能使风流和瓦斯永远按一定方向运动 ；三叉排风器的作用是保证瓦斯永远按要求的风流方向运动，防止风流方向逆转。

采煤工作面瓦斯导风管一端与三叉排风器相连接；另一端与采煤工作面焚风通风器