CN1590708A - 预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法 - Google Patents

预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法 Download PDF

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Abstract

预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法是将单独的二氧化碳气体(干冰)、氮气气体、其它惰性气体或二氧化碳气体(干冰)与氮气气体的混合气体或泡沫直接喷往正在采掘的煤体上，正在采掘的煤体上有瓦斯、煤尘和破煤过程产生的火花，因此，随时都可能发生瓦斯爆炸事故，二氧化碳气体(干冰)和氮气气体及其混合物，特别是纯二氧化碳气体(干冰) 既有降温、吸热、灭火，又能灭尘消烟，从而起到预防瓦斯爆炸的作用。

Description

预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法
技术领域
预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法属煤矿开采领域，特别是适用于高突瓦斯矿井。
技术背景
通过国内外全面检索，预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法目前主要是杜绝井下明火的产生，将矿井通风量加大稀释井下瓦斯浓度到安全标准，进行瓦斯抽放、监测瓦斯变化等手段。它们共同的缺点是无法保障采掘工作面放炮过程和机械破煤过程产生大量的煤尘和大量的瓦斯涌出，同时放炮过程和机械破煤过程都要产生火花，甚至引起煤尘瓦斯爆炸。
主要内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，根据不同采掘地点条件设计出预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法，实现上述技术有七种方法：
第一种方法是向采掘工作面喷洒二氧化碳气体(干冰)或泡沫。
通过管道向采掘工作面喷洒二氧化碳气体(干冰)或惰气泡沫或空气泡沫，其特征是在掘进工作面放炮前后10秒内连续输送、喷洒二氧化碳气体(干冰)或泡沫，使爆破后涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)或泡沫的作用下，失去爆炸性或将爆破引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
第二种方法是向采掘工作面喷洒氮气或泡沫。
通过管道向采掘工作面输送氮气或惰气泡沫或空气泡沫，其特征是在掘进工作面放炮前后10秒内连续输送、喷洒氮气或泡沫，使爆破后涌出的瓦斯在氮气或泡沫的作用下，失去爆炸性或将爆破引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
第三种方法是向采掘工作面喷洒二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫。
通过管道向采掘工作面输送二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，其特征是在掘进工作面放炮前后10秒内连续输送、喷洒二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，使爆破后涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫的作用下，失去爆炸性或将爆破引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
第四种方法是向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)或泡沫。
通过管道向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)或泡沫，其特征是在采煤机运行过程连续喷洒二氧化碳气体(干冰)或泡沫，使采煤机破煤过程涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)或泡沫的作用下，失去爆炸性或将采煤机破煤过程引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
第五种方法是向采煤机截齿喷水系统内加入氮气或泡沫。
通过管道向采煤机截齿喷水系统内加入氮气或泡沫，其特征是在采煤机运行过程连续喷洒氮气或泡沫，使采煤机破煤过程涌出的瓦斯在氮气或泡沫的作用下，失去爆炸性或将采煤机破煤过程引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
第六种方法是向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫。
通过管道向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，其特征是在采煤机运行过程连续喷洒二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，使采煤机破煤过程涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫的作用下，失去爆炸性或将采煤机破煤过程引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
第七种方法是井下排放瓦斯时，向被排放地点喷洒二氧化碳气体(干冰)或氮气或二氧化碳气体(干冰)与氮气的混合气体或惰性气体及泡沫。
其特征是通过管道在被排放地点连续喷洒二氧化碳气体(干冰)或氮气或二氧化碳气体(干冰)与氮气的混合气体或惰性气体及泡沫，直至排放瓦斯工作完毕，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
上述七种方法的共同特征是：将二氧化碳气体(干冰)等惰性气体及泡沫在采掘工作放炮前后和机械破煤过程和排放瓦斯过程进行连续喷洒，从而达到预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法与现有技术相比具有以下优点：
1、可吸收和降低采掘工作面的温度，并在新暴露的煤层上形成二氧化碳气体(干冰)保护层；
2、可在爆破过程、机械破煤过程和落煤过程易产生火花的区域形成二氧化碳气体(干冰)覆盖层，起到降温和灭火的效果；
3、二氧化碳气体(干冰)可起到吸收炮烟、降低煤尘的作用；
4、二氧化碳气体(干冰)易于被煤炭吸附，并在煤炭表面形成二氧化碳覆盖层，起到阻止落煤中瓦斯涌出的作用：
5、可起到防止煤炭自燃和扑灭各种火源的作用；
6、二氧化碳气体(干冰)可使瓦斯爆炸界限降低缩短甚至消失，起到预防和抑制瓦斯爆炸的作用。
附图说明：
附图1为掘进工作面使用预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法示意图；
其中1、二氧化碳阀门；2、二氧化碳输气管；3、二氧化碳喷嘴；4、二氧化碳保护区；5、掘进面煤壁；
附图2为采煤工作面使用预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法示意图；
其中1、采煤机；2、采煤机滚筒；3、截齿喷水系统；4、二氧化碳保护区；5、采煤工作面煤壁；
具体实施方案：
现以附图1为例说明：当掘进工作面煤壁(5)装完炮后，准备放炮前，将二氧化碳输气管(2)上的二氧化碳阀门(1)打开，二氧化碳气体从二氧化碳喷嘴(3)喷出并使二氧化碳覆盖住整个掘进头的爆破保护区(4)，同时放炮，放炮后10秒钟内关闭二氧化碳阀门(1)，使用完毕，待再放炮时再重复上述过程即可。
现以附图2为例说明：开动采煤机(1)前，先将采煤机滚筒(2)上的截齿喷水系统(3)打开，形成二氧化碳保护区(4)后，开始机械采煤，采煤工作完成后，先停止采煤机(1)工作，再将采煤机滚筒(2)的截齿喷水系统(3)关闭，待再工作时重复上述过程即可。其它惰性气体或泡沫的使用同上。

Claims (3)

1、预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法其特征在于通过管道向采掘工作面输送二氧化碳气体(干冰)、输送二氧化碳气体(干冰)与水的混合物、输送氮气、输送二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或惰气泡沫或空气泡沫，并使二氧化碳气体(干冰)覆盖到正在爆破掘进的煤壁上，或正在机械截煤的煤壁上，或正在排放瓦斯的区域，形成惰气保护区，实现防止火花产生、降低温度预防和控制瓦斯爆炸的目的。
2、根据权利要求1所述的特征是，实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸的方法有七种，第一种方法是向采掘工作面喷洒二氧化碳气体(干冰)或泡沫：通过管道向采掘工作面喷洒二氧化碳气体(干冰)或惰气泡沫或空气泡沫，其特征是在掘进工作面放炮前后10秒内连续输送、喷洒二氧化碳气体(干冰)或泡沫，使爆破后涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)或泡沫的作用下，失去爆炸性或将爆破引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸；第二种方法是向采掘工作面喷洒氮气或泡沫：通过管道向采掘工作面输送氮气或惰气泡沫或空气泡沫，其特征是在掘进工作面放炮前后10秒内连续输送、喷洒氮气或泡沫，使爆破后涌出的瓦斯在氮气或泡沫的作用下，失去爆炸性或将爆破引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸；第三种方法是向采掘工作面喷洒二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫：通过管道向采掘工作面输送二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，其特征是在掘进工作面放炮前后10秒内连续输送、喷洒二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，使爆破后涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫的作用下，失去爆炸性或将爆破引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸；第四种方法是向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)或泡沫：通过管道向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)或泡沫，其特征是在采煤机运行过程连续喷洒二二氧化碳气体(干冰)或泡沫，使采煤机破煤过程涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)或泡沫的作用下，失去爆炸性或将采煤机破煤过程引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸；第五种方法是向采煤机截齿喷水系统内加入氮气或泡沫：通过管道向采煤机截齿喷水系统内加入氮气或泡沫，其特征是在采煤机运行过程连续喷洒氮气或泡沫，使采煤机破煤过程涌出的瓦斯在氮气或泡沫的作用下，失去爆炸性或将采煤机破煤过程引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸；第六种方法是向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫：通过管道向采煤机截齿喷水系统内加入二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，其特征是在采煤机运行过程连续喷洒二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫，使采煤机破煤过程涌出的瓦斯在二氧化碳气体(干冰)和氮气的混合气体或其它惰性气体或泡沫的作用下，失去爆炸性或将采煤机破煤过程引起的各种燃烧扑灭，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸；第七种方法是井下排放瓦斯时，向被排放地点喷洒二氧化碳气体(干冰)或氮气或二氧化碳气体(干冰)与氮气的混合气体或惰性气体及泡沫：其特征是通过管道在被排放地点连续喷洒二二氧化碳气体(干冰)或氮气或二氧化碳气体(干冰)与氮气的混合气体或惰性气体及泡沫，直至排放瓦斯工作完毕，从而实现预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
3、根据权利要求1和2所述的特征是：将二氧化碳气体(干冰)等惰性气体，在采掘工作面炮前后和机械破煤过程和排放瓦斯过程进行连续喷洒，从而达到预防和控制采掘工作面瓦斯爆炸。
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