煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法技术

本发明专利技术提供了一种煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，包括：S1：检测综采工作面回采期间气体的氧气浓度，判断气体是否为低氧气体，并确定综采工作面中低氧气体所处的低氧区域；S2：判断低氧气体的产生来源；S3：确定低氧气体的涌出动力；S4：根据低氧气体的产生来源对抽排系统进行安装，根据低氧气体的涌出动力对抽排系统进行选型，通过抽排系统将低氧区域中的低氧气体排放至总回风巷，直至达到低氧区域中预设的低氧气体的浓度；S5：通过测定综采工作面中不同抽采深度的排放效果，确定合适的抽采深度。通过本发明专利技术提供的技术方案，能够解决现有技术中煤层群大采高采煤工作面的低氧问题。的低氧问题。的低氧问题。

【技术实现步骤摘要】
煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法


[0001]本专利技术涉及采煤工作面低氧治理
，具体而言，涉及一种煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法。

技术介绍

[0002]针对采煤工作面低氧问题，主要是通过井上下堵漏、导风帘引风、有害气体稀释、正压气体补给站、低氧预警系统、均压通风等方式进行治理。但对于浅埋深低瓦斯易自燃煤层群大采高采煤工作面，由于回采过程中的漏风及遗煤氧化问题，在应用传统的低氧治理技术存在以下问题，第一，传统的低氧治理主要是通过减少工作面向采空区漏风，降低采空区氧气损耗，达到治理低氧的目的。在对浅埋深大采高采煤工作面应用过程中发现，由于漏风通道演变复杂且不具有规律性，传统方式在低氧治理难以取得有效效果；第二，风流流经大采高采煤工作面时，由于工作面设备空间影响，导致风流流场呈现局部涡流形式，传统的低氧治理技术未考虑局部涡流的影响，难以解决受此影响区域的低氧问题；第三，传统的低氧治理技术未对低氧问题进行系统的研究，治理方式多而杂，治理效果难以达到要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，以解决现有技术中煤层群大采高采煤工作面的低氧问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，包括：S1：检测综采工作面回采期间气体的氧气浓度，判断气体是否为低氧气体，并确定综采工作面中低氧气体所处的低氧区域；S2：判断低氧气体的产生来源；S3：确定低氧气体的涌出动力；S4：根据低氧气体的产生来源对抽排系统进行安装，根据低氧气体的涌出动力对抽排系统进行选型，通过抽排系统将低氧区域中的低氧气体排放至总回风巷，直至达到低氧区域中预设的低氧气体的浓度；S5：通过测定综采工作面中不同抽采深度的排放效果，确定合适的抽采深度。
[0005]进一步地，当检测的气体的氧气浓度小于等于18％时为低氧气体，S1包括：若在综采工作面中的回风顺槽5～6m范围内至回风隅角处，检测的氧气浓度在3～16％之间，则判定回风隅角处为低氧区域；若在回风隅角处向刮板输煤机的机头侧延伸4～8m，且在支架尾梁与掩护梁铰接处向回风顺槽方向延伸2～4m处，检测的氧气浓度在16～18％之间，则判定刮板输煤机的机尾或刮板输煤机的机头处为低氧区域；若在采煤工作面处检测的氧气浓度在12～18％之间，则判定为采煤工作面为低氧区域。
[0006]进一步地，S2包括：利用理论分析、现场考察、实验测定及开采煤层瓦斯参数测定和煤自燃倾向性鉴定，判断低氧气体处于本煤层或邻近煤层。
[0007]进一步地，S4包括：低氧气体的涌出动力为综采工作面的漏风量及漏风通道的漏风量；通过测定综采工作面的进回风量、综采工作面的进回风静压、综采工作面的温度和湿度及相邻综采工作面的压差，判断综采工作面的漏风量；根据SF6示踪法对漏风通道是否存
在进行测定；抽排系统的抽排量大于综采工作面的漏风量和漏风通道的漏风量。
[0008]进一步地，抽排系统包括抽排设备和供排水设备，供排水设备和抽排设备连通，通过抽排设备将低氧区域中的低氧气体抽出至总回风巷，供排水设备用于为抽排设备降温。
[0009]进一步地，抽排设备包括：两个抽排泵、两个气水分离器、低氧排放管、低氧抽放管和控制部，两个气水分离器分别和两个抽排泵的排放口连通，两个气水分离器的出气口和低氧排放管的一端均连通，两个抽排泵的抽排口和低氧抽放管的一端均连通，低氧排放管的另一端和低氧抽放管的另一端连通，低氧排放管的另一端和低氧抽放管的另一端和总回风巷连通，两个抽排泵、两个气水分离器和控制部均电连接，控制部控制两个抽排泵、两个气水分离器的打开或关闭。
[0010]进一步地，供排水设备包括循环清水池、循环污水池、供水管、排水管、清水池泵和污水池泵，两个抽排泵的进水口和供水管的一端均连通，供水管的另一端和循环清水池连通，两个气水分离器的排水口和排水管的一端均连通，排水管的另一端和循环污水池连通，清水池泵和循环清水池的出水口连通，污水池泵和循环污水池的出水口连通，控制部和清水池泵、污水池泵均电连接，控制部控制清水池泵、污水池泵的打开或关闭。
[0011]进一步地，抽排系统还包括甲烷传感器、一氧化碳传感器和氧气传感器，甲烷传感器用于检测从低氧排放管排出的甲烷气体的含量，一氧化碳传感器用于检测从低氧排放管排出的一氧化碳气体的含量，氧气传感器用于检测从低氧排放管排出的氧气的含量。
[0012]进一步地，S5包括：
[0013]预设多根低氧抽放管，多根低氧抽放管可依次连通地设置，随综采工作面的推进，将低氧抽放管逐步深入采空区，从而测定不同抽采深度的排放效果，确定合适的抽采深度。
[0014]进一步地，抽排系统还包括负压骨架风筒，负压骨架风筒和低氧抽放管连接。
[0015]应用本专利技术的技术方案，提供了一种煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，包括：S1：检测综采工作面回采期间气体的氧气浓度，判断气体是否为低氧气体，并确定综采工作面中低氧气体所处的低氧区域；S2：判断低氧气体的产生来源；S3：确定低氧气体的涌出动力；S4：根据低氧气体的产生来源对抽排系统进行安装，根据低氧气体的涌出动力对抽排系统进行选型，通过抽排系统将低氧区域中的低氧气体排放至总回风巷，直至达到低氧区域中预设的低氧气体的浓度；S5：通过测定综采工作面中不同抽采深度的排放效果，确定合适的抽采深度。采用该方案，首先判断气体是否为低氧气体，并确定综采工作面中低氧气体所处的低氧区域，然后判断低氧气体的来源，随后可以根据低氧气体的产生来源对抽排系统进行安装，根据低氧气体的涌出动力对抽排系统进行选型，安装完抽排系统后，将低氧区域中的低氧气体排放至总回风巷，抽出的低氧气体使低氧区域的压力降低，迫使氧气浓度高的新鲜风流流入低氧区域，从而提高低氧区域的氧气浓度，达到治理低氧的目的，最后，通过测定综采工作面中不同抽采深度的排放效果，从而确定合适的抽采深度。利用本方案的技术方法，能够有效解决现有技术中对煤层群大采高采煤工作面的低氧问题。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了本专利技术的实施例提供的煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法的流程图；
[0018]图2示出了本专利技术的实施例提供的抽排系统布置在综采工作面中的示意图；
[0019]图3示出了图2中抽排系统的示意图；
[0020]图4示出了图3中供排水设备的示意图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0022]10、抽排系统；11、抽排设备；111、抽排泵；112、气水分离器；113、低氧排放管；114、低氧抽放管；115、控制部；12、供排水设备；121、循环清水池；122、循环污水池；123、供水管；124、排水管；125、清水池泵；126、污水池泵；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，其特征在于，包括：S1：检测综采工作面回采期间气体的氧气浓度，判断所述气体是否为低氧气体，并确定所述综采工作面中所述低氧气体所处的低氧区域；S2：判断所述低氧气体的产生来源；S3：确定所述低氧气体的涌出动力；S4：根据所述低氧气体的产生来源对抽排系统(10)进行安装，根据所述低氧气体的涌出动力对所述抽排系统(10)进行选型，通过所述抽排系统(10)将所述低氧区域中的所述低氧气体排放至总回风巷(20)，直至达到所述低氧区域中预设的所述低氧气体的浓度；S5：通过测定所述综采工作面中不同抽采深度的排放效果，确定合适的抽采深度。2.根据权利要求1所述的煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，其特征在于，当检测的所述气体的氧气浓度小于等于18％时为所述低氧气体，S1包括：若在所述综采工作面中的回风顺槽(30)5～6m范围内至回风隅角处，检测的所述氧气浓度在3～16％之间，则判定所述回风隅角处为所述低氧区域；若在所述回风隅角处向刮板输煤机的机头侧延伸4～8m，且在支架尾梁与掩护梁铰接处向所述回风顺槽(30)方向延伸2～4m处，检测的所述氧气浓度在16～18％之间，则判定刮板输煤机的机尾或刮板输煤机的机头处为所述低氧区域；若在采煤工作面(56)处检测的所述氧气浓度在12～18％之间，则判定为所述采煤工作面(56)为所述低氧区域。3.根据权利要求1所述的煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，其特征在于，S2包括：利用理论分析、现场考察、实验测定及开采煤层瓦斯参数测定和煤自燃倾向性鉴定，判断所述低氧气体处于本煤层或邻近煤层。4.根据权利要求1所述的煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，其特征在于，S4包括：所述低氧气体的涌出动力为综采工作面的漏风量及漏风通道的漏风量；通过测定所述综采工作面的进回风量、所述综采工作面的进回风静压、所述综采工作面的温度和湿度及相邻所述综采工作面的压差，判断所述综采工作面的漏风量；根据SF6示踪法对所述漏风通道是否存在进行测定；所述抽排系统(10)的抽排量大于所述综采工作面的漏风量和所述漏风通道的漏风量。5.根据权利要求4所述的煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，其特征在于，所述抽排系统(10)包括抽排设备(11)和供排水设备(12)，所述供排水设备(12)和所述抽排设备(11)连通，通过所述抽排设备(11)将所述低氧区域中的所述低氧气体抽出至所述总回风巷(20)，所述供排水设备(12)用于为所述抽排设备(11)降温。6.根据权利要求5所述的煤层群大采高采煤工作面抽排治理低氧技术方法，其特征在于，所述抽排设备(11)包括：两个抽排泵(111)、两个气水...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟国铭，秦清河，周海丰，于永宁，孙祺钰，韩文杰，张虎，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：