五龍煤礦漏風檢測及調壓技術

馬友發

(阜新礦業集團公司通風處,遼寧阜新123000)

摘　要:介紹了五龍煤礦利用SF6檢漏技術和多參數測壓儀測壓技術,有效地對礦井複雜漏風網絡進行調壓,消除了鄰近小煤礦的CH4和CO等有害氣體對本礦的影響。

關鍵詞:SF6檢漏;多參數測壓儀;調壓中圖分類號:TD75+2.2　　　文獻標識碼:B　　文章編號:1003-496X(2006) 02-0014-03

　　五龍礦311綜放工作麵 2003年10月26日 發生了瓦斯湧出異常現象,瓦斯絕對湧出量比正常開采增加了 5 m3 /min,而322二階段炮采工作麵也同時發生了瓦斯異常湧出現象,而且312西軌道發現CO增大現象。針對礦井這種瓦斯和CO異常增大現象,公司及礦立即組織人員研究解決方案,利用SF6檢漏技術和多參數測壓儀測壓技術,有效地對礦井複雜漏風網絡進行調壓,消除了鄰近小煤礦的CH4和CO等有害氣體對本礦的影響。

1　SF6檢漏技術

1.1　SF6檢漏技術的原理礦井漏風檢測一般采用SF6示蹤氣體。SF6是一種無色、無味、無嗅的氣體,熱穩定性好,具有惰性的非燃燒性氣體。這種氣體不溶於水,不易被井下物料表麵所吸附,不與堿起作用,是一種良好的負電性氣體。化學性質非常穩定,S原子6個軌道全部被F原子結合,共價鍵非常穩定。漏風檢測的特點為:在礦井釋放和檢測範圍內對人體無害,能隨氣體流動,無沉降,不凝結,擴散速度慢,與空氣混合快,便於檢測,是當前礦井檢測漏風通道的一種理想技術手段。基本原理:根據質量守衡定律(等量定律),即在釋放地點放出一定量的SF6氣體,在預定接收地點就能接收到等量的SF6氣體。

本公司目前一般采用定性方法,即通過在可疑地點釋放SF6,同時在預計的1個或幾個接收點同時檢測,找到漏風源,然後采取切實可行措施進行堵漏,達到防滅火效果。目前我們使用的檢測接收儀器是上海SF6檢漏儀器廠生產的。儀器特點:進行定性接收,非常靈敏,即使有微量SF6即可接收到並報警顯示。

1.2　SF6檢漏過程

根據瓦斯湧出情況,初步斷定五龍煤礦CH4和CO大量湧出的原因為:①由於311綜放工作麵回采後冒落帶或裂隙帶與312、322采空區,二七井、五龍礦二井及平安七井發生連通透氣關係;②受大氣壓力波動影響。解決方案如下。

(1)首先組織五龍礦、平安七井等有關人員核對圖紙初步摸清可疑漏風源,查找並確定連通地點。

(2)根據核圖情況,現場勘察各可疑漏風源。

(3)釋放SF6示蹤氣體檢測漏風源同時對漏風源進行測壓。

(4)確定漏風源後,進行大區、局部調壓,調整瓦斯抽放係統,控製312西軌道瓦斯抽放量。

(5)專人檢查觀測各漏風源入排規律,壓力變化情況(尤其大氣壓力影響,而產生的“呼吸現象”),以便於隨時調整通風係統。處理過程為:通風處組織相關人員在五龍礦、平安七井現場核圖,同時查看可疑漏風源。通過準確核圖,確定平安七井雖然漏風可能性不大,但可作為檢測點;五龍礦二七井有沿二井總排入風的可能;五龍礦三盤下大巷、二七井繞道及大巷、312西軌道、 -600 m 南石門有連通可能;322一二階段有連通可能;322炮采麵與311綜放工作麵之間可能存在連通關係。 2003年11月3日 開始安排專人釋放SF6,其釋放地點為如圖1所示。

圖1　五龍礦通風係統示意圖

　　釋放過程為:①在兩工作麵入風釋放。在322炮采工作麵釋放時,25 min在312西軌道閉前接到,18 min在322二階段上組風道閉前接到。在311綜放工作麵下隅角釋放時,其接收的地點和時間為:322二階段下組風道閉前5 min,- 600 m 南石門直頭閉5 min,312西軌道6 min,二七井直頭閉前35 min都分別接到。從以上兩工作麵釋放看,兩工作麵之間存在漏風,而且兩工作麵向總排漏風,但二七井直頭閉前接收,是因為來源於312西軌道,二七井直頭閉入風。②在 -215 m 水平二七井總排密閉串塘管內釋放,其接收的地點和時間為:322二階段下組風道35 min,312西軌道2 h 15 min,二七井直頭閉前2 h 25 min(來自於312西軌道)接收到。

③在二七井直頭密閉串塘管釋放,其接收的地點和時間為:322二階段下組風道5 min,311綜放工作麵風道23 min,322二階段上組風道閉40 min,312西軌道閉1 h 15 min接收。

說明:二七井向322、311兩工作麵供風,通過312西軌道進入礦井總排。因此,可斷定二七井、二七井大巷向322、311兩工作麵供風,通過兩工作麵,進入312西軌道,然後進入礦井總排。

2　調壓技術

2.1　測壓儀器

利用ZF-1型智能通風多參數測壓儀進行測壓,該儀器可直接讀取壓力,測定密閉內外、采空區

密閉內外相對壓差、絕對靜壓以及因晝夜絕對壓力變化造成的礦井通風係統“呼吸現象”。補充完善了公司礦井測壓技術,提高了測壓精度、速度。ZF-1型智能通風多參數測壓儀,是煤炭科學研究總院撫順分院產品。該產品能精確測量網絡係統的絕對、相對壓力、溫度、風速等,是一種比較先進的測量儀器。測量參數為:壓差、絕對靜壓、溫度、風速(瞬時風速、平均風速)。

2.2　測壓方法

相對壓力測定方法為:在入排2個接管柱上接上皮托管,在一定長度的流程上即可直接讀取數值。過去,多采用壓差計和皮托管。壓差計種類為:U型垂直壓差計、傾斜U型壓差計、單管傾斜壓差計、恒溫氣壓計等。絕對壓力測定方法為:將該儀器直接平放,讀取數值即為絕對壓力(絕對靜壓)。地麵大氣壓力的變化隨時影響到井下。密閉區內漏風越大,其內壓力隨外界大氣壓力的變化越快。當大氣壓力上升時,新鮮空氣滲入密閉區的壓力增大,而密閉區氣體滲出的速度降低;當大氣壓力下降時則相反。因此,外界大氣壓力的變化常造成密閉區產生“呼吸現象”。

2.3　測壓結果及03manbetx

11月4日 白班安排專人用ZF-1型智能通風多參數測壓儀測壓,測定結果為:二七井大巷密閉串塘管內外壓差850 Pa,大量入氣;三盤下大巷密閉內外壓差9.8 Pa,微入; -600 m 南石門閉內外壓差2 Pa,微排。 11月4日 4:00班安排專門人員測壓,其結果為:二七井總排壓差46 Pa,微入;312西軌道密閉內外壓差640 Pa,排風;二七井大巷密閉內外壓差為640 Pa(較白班降低210 Pa)。由上述測定可知,二七井密閉大量入風,二七井總排入風,312西軌道排風。為了判定大氣壓力變化對礦井的影響,五龍礦利用本儀器按流程安排了測定絕對靜壓工作。 11月5日 白班測定結果為:地麵100.39 kPa;西砂井底106.6 kPa;311綜放工作麵上川100.19kPa,下川100.17 kPa;322炮采麵上川100.72 kPa,下川100.9 kPa。

通過上述檢測,可判定大氣壓力對2個工作麵造成了一定的波動,形成晝夜“呼吸現象”,但主要還是大範圍、大係統形成了連通透氣關係,造成了目前2個工作麵瓦斯同時異常超限現象及因壓力波動帶來的312西軌道CO增大現象。

2.4　調風調壓措施

根據測定結果製定了大範圍、大係統的具體調風調壓措施,其措施為:

(1)兩工作麵均壓,風道設調節門,保證均壓風機穩定運轉。

(2)312西軌道瓦斯抽放管路關閉或減少抽放量,以控製CO濃度。

(3)分別在二七井、312西軌道與二七井大巷之間、322總排設調節風門。

(4)封閉三號橋采煤工作麵。

(5)對二七井總排密閉進行加固,噴漿或重新砌镟。

(6)翻修365專用延深下山,保證回風斷麵,解決其回風能力不足的問題。

3　結　論

五龍礦通過對複雜漏風網絡的03manbetx ,在有關地點釋放SF6氣體,找出了相關的漏風地點,對漏風嚴重的巷道和密閉進行測壓,根據測壓結果對礦井的通風係統進行了大範圍調壓,使兩工作麵瓦斯湧出基本達到正常水平,同時312西軌道CO得到了有效地控製。

作者簡介:馬友發(1964-),男,遼寧北寧人,1990年畢業於中國礦業大學通風與安全專業,現任阜新礦業集團公司通風處主任工程師。