摘 要:對于瓦斯問題而言,它在采煤工作當中一直都是一個重大的問題,而高抽巷它在開采頂部的過程中,尤其是處于采動狀態(tài)影響內(nèi),這便使得會出現(xiàn)裂縫。因此在本篇文章當中,我們主要是以某煤礦產(chǎn)業(yè)N2201高抽巷做為研究的對象,使其能夠在最大的限度當中分析出高抽巷爬坡內(nèi)各個層位段的抽采效果,希望能夠提供給相關從事者一些有效的幫助。
關鍵詞:高抽巷;爬坡段;瓦斯抽采
1 高抽巷豎立層變化的情況分析
對于N2201高抽巷而言,它自停頭階段內(nèi)便開始進行爬坡的工作,首先需要沿著8°角進行爬坡采樣,并且爬坡的平距需要在169.05m中,其豎立層位需要從原本的1.2m朝著24.41m進行加大。另外N2201高抽巷在第二階段的爬坡中,需要從169.05m處開始沿著5°角進行爬坡。當爬坡的平局在163.92m的時候,需要使得豎直層位從24.41m加大到38.6m。最后N2201高抽巷在經(jīng)過兩個變坡段之后,需要達到最大的豎直層位38.6m,當平巷段豎直層位變化在33-33m之間的時候,如果沒有出現(xiàn)較大的坡度變化,那么便是一種正常的狀態(tài)。按照一定的數(shù)據(jù)表明,當N2201高抽巷自下坡進入到平鄉(xiāng)段到巷道口的變點一共有著500m的距離,并且它的豎直層位需要保持在23-33m之間。
2 高抽巷層位與抽采數(shù)據(jù)兩者的關系
在這一個過程中,我們?yōu)榱四軌蚋玫难芯縉2201在各個層位的抽采效果,我們需要在其層位每5m之間進行設置一個變量。如表1當中的內(nèi)容所示。只有通過一系列的分析,才可以讓在產(chǎn)量一致的情況下對不同階段的高抽巷進行抽采濃度以及混量的變化記錄,從而得出最佳的層位情況。另外在通過一系列的研究之后我們可以直觀的了解到其各個層位的變化情況以及關系。
第一,對于抽采混量而言,它與N2201高抽巷負采壓以及工作的產(chǎn)量兩者有著較為密切的關系,其抽采的濃度它可以直觀的作為純流量與混合流量兩者的比值,從而直觀的反應出高抽巷的抽采效果。因此,有效的選取N2201高抽巷抽采濃度作為判定采樣效果的指標。第二,在這一個過程中,我們可以發(fā)現(xiàn)其抽采的濃度它會在一定的程度上隨著層位的變化曲線做為濃度的信息,并且如果我們對這一些內(nèi)容通過使用二次函數(shù)的方式進行求導的話,那么便可以得知圖中曲線的最大值,即濃度以及層位的最佳工況點。最后如果當X它在賦值為18.9m的時候,可以得知抽采濃度取得最大值,因此便可以認為該處為最佳的層位。
3 對于工作面產(chǎn)量以及抽采數(shù)據(jù)兩者的關系探析
為了能夠在最大的限度當中比較出工作面產(chǎn)量以及N2201高抽巷兩者之間的抽采數(shù)據(jù)關系,我們需要將變量控制做為單一的變量,通俗的說來便是將高抽管內(nèi)部中的抽采負壓以及層位需要保持在一致。那么我們應當在15m以及20m的層位段內(nèi)選取高抽巷的采樣數(shù)據(jù)進行比較,從而得出最好的數(shù)據(jù)。在這一個過程中,通過由兩個層位段的產(chǎn)量以及抽采數(shù)據(jù)來進行分析的話,我們可以直觀的發(fā)現(xiàn)工作內(nèi)的產(chǎn)量差應當保持在2000t以上,這樣才不會對高抽巷的抽采數(shù)據(jù)造成影響效果。但是,我們可以根據(jù)其抽采混量的變化曲線了解到,其抽采混量它與產(chǎn)量兩者并不存在線性相關性。其主要是因為在開展抽采的時候,其抽采的流量與高抽巷的抽采范圍有著較大的關系,因此這便可以得出工作面的整體速度會遭受到影響效果,從而對抽采的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。
4 高抽巷抽采效果以及瓦斯變化的情況分析
4.1 工作面產(chǎn)量以及風排量兩者變化的關系
第一,高抽巷風排階段瓦斯變化情況,當我們在開展高抽巷風排試驗的過程中,其工作中的風量十分的穩(wěn)定,因此我們便可以選擇一些層位變化不大的階段,來對不同產(chǎn)量中的瓦斯變化進行分析和了解。第二,在這一個過程中,我們需要將工作面3處風排瓦斯?jié)舛戎稻€性進行回歸,從而得出在不同地點所受到的工作面產(chǎn)量變化影響效果。第三,可以發(fā)現(xiàn)通過由3條線性回歸曲線的斜率得出,當高抽巷風排狀態(tài)中,其三個不同的工作面它所遭受到的影響程度分別為:上隔角>回風流>后溜。
通過這一些數(shù)據(jù)我們可以直觀的分析,當高抽巷在處于特定的層位以及負壓狀態(tài)中,它的工作面日產(chǎn)量較大,那么這便會使得工作面的瓦斯?jié)舛瘸尸F(xiàn)出較高的情況,并且上隔角瓦斯?jié)舛人艿降淖兓^為明顯,其次才是回風流以及后溜。
4.2 高抽巷抽采效果與瓦斯變化關系
為了能夠在一定的程度上單獨研究N2201高抽巷抽采效果對于工作面瓦斯造成的影響效果,我們需要在基于不同層位的抽采效果中,對日產(chǎn)量穩(wěn)定的瓦斯量變化情況進行有效的分析和了解。
那么我們便可以在面對這樣的一種情況,對比15m段以及20段的層位進行分析。在整個高抽巷抽采比例中,其工作面排風瓦斯量它十分的較大,但是因為工作面回流風瓦斯的濃度它只有0.5%,這便需要使得上偶角最大瓦斯?jié)舛扔稍镜?.8%減少為0.59%,這樣便可以充分的說明高抽巷抽采比例的大笑與工作面瓦斯?jié)舛鹊臏p少沒有直接的關系。
5 總結
第一,對于高抽巷層位它在10m到15m范圍內(nèi)開展風排試驗的過程中,我們通過這一個階段的抽采風與風排數(shù)據(jù)可以直觀的了解到,在這一個階段中高抽巷與工作面采空區(qū)的情況十分良好,因此在開展實驗的時候,其風排瓦斯它可以與抽采數(shù)據(jù)的結果保持在一致。第二,我們在開展實驗的過程中,可以通過使用控制單一變量法的方式,來得出高抽巷爬坡段的濃度,當在得出最終數(shù)據(jù)為18.9m的時候,其抽采的濃度在最大化中,因此可以了解到該處為最佳的層位。第三,當工作面的產(chǎn)量差在2000t以上的時候,它可能會在一定的程度上對抽采的濃度以及抽采的純量造成一定的影響效果,但是可以發(fā)現(xiàn)其采混量與產(chǎn)量兩者并不會存在著線性的相關性特點。第四,當我們通過線性回歸的方式可以了解,當高抽巷它在處于特定層位以及負壓的狀態(tài)中,它的工作面產(chǎn)量會變得越來越大,從而使其工作面上的瓦斯?jié)舛茸兏摺F湓谶@一個過程中,上偶角瓦斯?jié)舛鹊淖兓顬槊黠@,接著才是回風流以及后溜所產(chǎn)生的變化。第五,總體的說來我們可以發(fā)現(xiàn),其高抽巷采樣比例的效果,它在一定的程度上與工作面瓦斯?jié)舛鹊臏p少并沒有必要的關系。
總體的說來,在當前我們可以了解到,在通過一系列的實驗之后,我們可以直觀的了解到高抽巷爬坡段內(nèi)部中的瓦斯效果以及濃度大小所造成的變化。并且通過瓦斯抽采實踐分析,采用高抽巷進行瓦斯抽采的效果明顯,抽采后不但采面瓦斯體積分數(shù)降低,而且配風量減少,有效抑制煤塵飛揚,節(jié)約通風電耗,減小風速和風壓,降低采空區(qū)漏風,抑制煤炭自燃,取得了多重效益。
參考文獻:
[1]周愛桃,張蒙,王凱,陶博.布爾臺礦綜放工作面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律及瓦斯抽采優(yōu)化研究[J].礦業(yè)科學學報, 2020,5(03):291-301.
[2]劉延保,巴全斌,申凱,靳妮倩君.瓦斯抽采鉆孔水射流協(xié)同修護技術研究與應用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保2019, 5(13):211-212.
[3]郭長恒,邢玉忠.頂板長鉆孔替代高抽巷抽采控瓦斯與采空區(qū)注氮防火耦合治理研究[J].中國礦業(yè),2020,29(04):97-103.
[4]宋超,王蘇健,黃克軍,王鵬,黃欣.超聲激勵瓦斯抽采增效技術研究[J].陜西煤炭,2020,39(S1):100-104.
作者簡介:
張成武(1993- ),男,山西昔陽人,2014年畢業(yè)于陽泉職業(yè)技術學院礦井通風與安全專業(yè),主要從事礦井通風方面工作。