探究基于通风能位测定的封闭采空区漏风通道识别方法及应用

探究基于通风能位测定的封闭采空区漏风通道识别方法及应用

左灿辉

郑煤集团新郑煤电有限责任公司 河南郑州 451100

摘要：在煤矿的生产过程中，要想更好地防治自燃和煤层封闭情况，避免采空区出现自然发火的情况，应当采用漏风通道识别方法，可以更好地对通风和风能位进行测定，从而有效地掌握了封闭采空区的具体情况，以及周边的通风系统分布情况，并且更好地确定关键节点，还有封闭期的压差情况，全面地掌握漏风状态。通过相关的研究，可以充分地回风区域以及封闭墙出风情况有全面的认识，从而更好地确定漏风通道，同时也给其他的矿井封闭采空区漏风情况识别，提供一定具体的参考。

关键词：通风位；测定；封闭空区；漏风通道；识别方法；应用分析

在进行煤矿开采的过程中，会形成一定的封闭采空区，这些采空区是看不见的，也是摸不着的，但是这个部分是属于矿井的通风系统，并且与周边的风流有一定关系。在煤矿的采空区中，会使通风系统发生一定变化，从而导致了风流变化，并且会形成一个通风通道，如果这种漏风情况长期地存在和发展，会诱发封闭采空区的遗留煤出现自燃情况，这会带来巨大的危险，所以要避免这种情况的发生。尤其是在那些在边角的煤矿，以及资源比较紧张的矿井中，由于各个采区是封闭的，但是采空区却是连城一片的，这样的情况会造成更多的遗煤。而这些采空区的漏风通道比较多，所以非常容易出现自燃，当前这种情况已经比较严峻了，需要给予充分地重视。在瓦斯矿井当中，因为漏风而出现的煤自燃情况较多，已经成为了瓦斯爆炸事故发生的新根源，而且这种事故一旦出现，就是特大的事故，会造成巨大的危害和损失。当前现有的CO检测手段，检测漏风通道还存在不明情况，这就无法很好地掌握CO高温原点情况，以及CO是否随着漏风迁移到了其他区域，因为观测点无法更好地获取采空区的具体情况，所以这种情况经常影响现场防火，使得防火工作不知如何布置，要想更好地找到漏风通道，在现场进行操作，还有很多的不便之处，这就给具体防火工作增加了一定难度。在实际工作中，经常会出现接收气体端头多的情况，还有气体的运移时间不稳定情况，这些都为识别漏风通道带来一定困难，所以要研究一种比较有效的方法，才能快速地识别出封闭采空区和周边的通风系统漏风通道，从而全面地掌握漏风趋势和具体情况。当前采用通风能位测定方法，可以很好地识别漏风通道，这种方法对防止煤炭自燃，以及防火起到了良好效果，实现了煤矿安全高效开采目标，对提高安全生产起到了积极的作用。

1关于通风能位测定技术的具体情况分析

1.1基本原理

在矿井当中的通风系统，具有重要的作用，通风系统可以对风流的流动情况，以及源动力情况进行有效测定，并且可以具体地分析出能位差。矿井中的风流，一般都是从高位向地位流动的，主要的能量消耗是通风阻力。其中的主通风机，会产生通风动力，就会形成一定的能位差，从而更好地确保空气流动，所以在矿井中进行能位测定非常重要。在实际的测定过程中，应当注重定量问题，才能有效地确定数值，并将其作为可以识别的漏风通道，以及趋势分析的重要依据。在矿井的通风系统当中，两点间的能位差，可以从两点间的能量相减以后获得，所以在进行具体计算时，应当依据能量守方程来确定。

1.2测定步骤分析

要想更好地进行测定，应当使用两台仪器，最好使用精密的气压计，将其中的一台放在基本点上，要确保这个位置是不动的，但是要每隔一段时间读一下压力值，并且进行相关记录，还要记下读值的具体时间。而另外一台仪器则是要从基点开始，然后沿着预先选定的路线，逐点地进行测定，主要是测定各点的风流情况和静压情况，也要记录好具体的测定时间。选择这两种方法测定，都要同时使用测量的各点断面平均风速，运用干湿球温度和标高进行测定。在固定的基点和仪器测量时，主要是用来观测大气压情况，以及时间的变化规律的，这样的方式比较便于校正大气压力变化，减少对另外一台仪器的测量数值影响。在测定时应当先设置初始点，将其作为测量基点，然后再进行测量时，测定路线上的各点和基点之间的差叫做能量差，可以充分地反应所测定的路线能位具体分布情况。

1.3漏风通道识别的主要方法

在封闭的采空区中，是一个独立小环境，这个环境与周边的通风系统，一般都是通过节点来相联的，但是自身也会形成小环境，并且与大的通风系统间进行风流交换。这些节点是研究的关键，也是漏风通道和漏风趋势研究的重点，比较常见的是关键节点是采空区内封闭墙和周边巷道裂缝，封闭墙识别比较简单，但是要充分地掌握封闭墙的漏风趋势，在测定时可以通过观测孔进行测量，也可以根据封闭墙的内外压差进行判断，辨别风流的压差大小。而对周边巷道裂缝识别时比较复杂，要结合能位测定情况和港道变形情况进行测定，然后进行综合地判断。风流的流动趋势，都是从高向低流动的，一般情况下能位差越大，漏风的可能就越大，所以进行漏风通道识别时，应当先掌握封闭采空区和周边的通风系统情况，以及具体的风流情况，然后再选择主要风流，之后将风流的流动线路线，以及关键节点作为测点，依次地进行定位，采用综合识别的方法，识别漏风通道和分析漏风趋势。

2识别和应用

2.1对封闭采空区进行能位测定

这个区域的通风系统一般比较复杂，而且封闭墙比较多，一般情况下工作面进行回采结束以后，还没有完全地压实，所以可能会存在通风通道。通常情况下通风流会从轨道进入，进而从封闭墙流入，这时就要对此处进行能位测定，才能掌握具体的漏风情况，从而有效地防止自燃情况发生。

2.2进行采空区漏风识别

首先，进行风流流动情况分析，可以检查出封闭内墙的漏风情况。其次，查看封闭墙的漏风情况，并测定关键节点处的封闭墙差压情况，得出具体的漏风状态。最后，进行漏风验证，找出封闭墙漏风的可能性，然后排除漏风情况。

结束语：

在煤矿采空区进行漏风通道识别，采用能位测定技术具有一定优势，可以快速地确定漏风区域，以及封闭墙的进风情况，有效地改变了回风区域的出风识别情况，并且发现了具体的漏风情况，确定了漏风通道的具体情况，这为采空区的漏风识别，提供了重要的基础。

参考文献：

[1]侯会伟,李栋梁,秦鹏.已封闭采空区气体异常治理技术[J].山东煤炭科技,2021,03:93-95.

[2]陈煌炬.窜流通道识别方法及应用[J].化工管理,2019,02:178-179.

[3]沈汉年.矿井通风阻力测定中位能计算方法初探[J].工业安全与防尘,2020,11:8-11.