¿Control de gas Shangyujiao?
1 Fuentes y distribución de concentración de gas en el frente de trabajo
Hay dos fuentes de gas en el frente de extracción de carbón. Una es la pared de carbón y los bloques de carbón en la extracción de carbón. el segundo es del muro de carbón y bloques de carbón en el frente de explotación del carbón, de la zona de goaf; Entre ellos, el gas de goaf también proviene de dos aspectos, uno es del cuerpo de carbón residual en el goaf y el otro es de las vetas de carbón adyacentes y las rocas circundantes afectadas por la minería. El patrón de distribución de la concentración de gas en la cara de trabajo de la minería del carbón es el siguiente: la concentración de gas aumenta gradualmente a lo largo de la dirección inclinada de la cara de trabajo desde el aire de entrada hasta el aire de retorno, el gradiente en las partes media e inferior es pequeño y lento. , y el gradiente en la parte superior de la cara de trabajo es grande y rápido; en la sección perpendicular a la pared de carbón, la tendencia general cambiante de la concentración de gas desde la pared de carbón hasta la goaf es "alta-baja-alta", pero bajo diferentes procesos de producción, las tendencias cambiantes en diferentes secciones son diferentes; la concentración de gas de la esquina en la superficie de trabajo es mayor que la de la superficie de trabajo. En otros lugares, la esquina superior y la pared de carbón tienen las concentraciones de gas más altas.
2. Razones de la acumulación de gas en la esquina superior
En el sistema de ventilación en forma de U del frente de trabajo, bajo la acción de la diferencia de presión del viento entre el túnel de entrada de aire y el túnel de aire de retorno, la cara de trabajo El flujo de aire se divide en dos partes, una parte fluye directamente desde la cara de trabajo y la otra parte fluye hacia el goaf desde las partes media e inferior de la cara de trabajo, y luego regresa a las esquinas superiores y superiores de la cara de trabajo a través de la gofa. Esto inevitablemente provocará la acumulación de gas en las esquinas de la superficie de trabajo. Como se muestra en la Figura 1, se trata de un diagrama de corriente de fuga de aire de la cara de trabajo en forma de U, un diagrama de contorno de velocidad del viento y un diagrama de concentración de gas goaf. La imagen muestra claramente que la esquina superior es el canal de salida de gas concentrado en el área del goaf. Además, la densidad del aire del gas goaf es más ligera que la del aire. Cuando hay una diferencia de altura, se puede generar una "fuerza de gas" flotante de forma natural, lo que inevitablemente provocará que el gas de alta concentración en el goaf migre a las esquinas del frente de la mina de carbón. La cantidad de gas que sale de la esquina superior aumentó.
A través del análisis teórico y la investigación experimental, el estado del movimiento del viento en el frente de la mina de carbón es también una razón importante para la acumulación de gas. Cerca de la esquina superior, debido a los cambios en la dirección del flujo de aire principal y las limitaciones de las condiciones geométricas, el flujo de aire toma la forma de un vórtice. Cerca del límite de la goaf, la velocidad promedio en el tiempo y la velocidad de pulsación del remolino son iguales a cero, pero una gran cantidad de gas de alta concentración brota de la esquina superior de la goaf, formando un modo de migración potencial para el flujo de salida de gas. ; cuando la esquina superior está cerca de la pared de carbón, la velocidad promedio en el tiempo y la velocidad de pulsación de la corriente parásita son ambas cero. Si no hay una fuente de gas, el efecto Coanda se producirá bajo la acción de la "presión del gas", pero el espesor de Coanda no es grande y el modo de migración del gas es principalmente distribución y difusión. Aunque la velocidad promedio en el tiempo y la velocidad de pulsación son relativamente grandes en la zona de vórtice, debido a la forma de movimiento de vórtice del flujo de aire, el flujo de aire que contiene gas continúa girando y es difícil ingresar al flujo de aire principal, lo que hace que el gas circule en las esquinas superiores y los carriles de aire de retorno y se acumulan en la zona del vórtice. El gas se acumula en la esquina superior.
3 Medidas para controlar la acumulación de gases en las esquinas de la superficie de trabajo
Según las causas y reglas de acumulación de gases en las esquinas superiores. En la actualidad existen dos métodos para evitar la acumulación de gas en las esquinas de la superficie de trabajo. El primero es "defensa"; el segundo es "gobernanza". En la actualidad, los métodos para "evitar" que la acumulación de gas en las esquinas de la superficie de trabajo exceda el límite incluyen el método de ecualización de presión en área abierta, el método de drenaje y el cambio del método de ventilación de la superficie de trabajo; en las esquinas de la superficie de trabajo se incluyen el método de pared protectora contra el viento, el método de liberación de extracción por ventilador, el método de extracción por chorro, el control de ventilación pulsante, etc.
3.1 Método de ecualización de presión en área abierta para lidiar con la acumulación excesiva de gas de esquina en la superficie de trabajo. El hecho de la ecualización de presión en área abierta es instalar una compuerta en el lado del aire de retorno para reducir el aire de entrada. asegurando el volumen de aire permitido de la superficie de trabajo. La diferencia de presión entre el túnel y el túnel de retorno reduce las fugas de aire en el área del goaf e inhibe el chorro de gas. Este método sólo es aplicable cuando la emisión de gases es pequeña o como medida auxiliar.
3.2 El método de drenaje de gas controla el drenaje de gas de la esquina en la superficie de trabajo. El método de drenaje de gas controla la acumulación de gas en la esquina superior más allá del límite. Los métodos incluyen drenaje de gas de esta veta de carbón y capas adyacentes, perforación a alto nivel para drenar el gas de la veta y bombas móviles de drenaje de gas para drenar el gas de la esquina superior. Entre ellos, el drenaje de gas de esta veta de carbón y capas adyacentes y la perforación a alto nivel para drenar el gas de la veta juegan un papel fundamental en el control de la acumulación de gas en la esquina superior. Pero sus desventajas son el gran volumen de construcción, el largo tiempo de drenaje y el alto costo. Este artículo solo presenta la bomba móvil de drenaje de gas para tratar el gas de la esquina superior.
3.3 El sistema de ventilación variable controla la acumulación de gas en las esquinas de la superficie de trabajo. De acuerdo con el diseño del túnel de la cara de trabajo, se pueden usar sistemas de ventilación U L, W, Y, Z, H para cambiar la dirección de fuga de aire del área de goaf. Esto puede curar el gas que sale a borbotones de la esquina superior de la barra, pero requiere una gran cantidad de trabajo y no es adecuado para trabajar caras propensas a la combustión espontánea.
3.4 El método de barrera contra el viento trata la acumulación excesiva de gas en las esquinas de la superficie de trabajo. Instale un parabrisas al final de la superficie de trabajo para aumentar el volumen de aire en la esquina superior y diluir el gas en la esquina superior.
Este método es simple y eficaz, pero la concentración de emisiones no se puede controlar, el parabrisas se daña fácilmente y la confiabilidad es deficiente. Al mismo tiempo, también afecta el funcionamiento normal de la superficie de trabajo. No es adecuado para la superficie de trabajo de colegios y universidades de alto rendimiento y, a menudo, se utiliza como medida de emergencia temporal.
La acumulación de gas en las esquinas de la superficie de trabajo 3,5 se controla mediante un ventilador extraíble antichispa, denominado "sistema de drenaje de gas GDS-1".
La entrada de aire de la esquina superior X ingresa al sensor de dos etapas T1 y T2 de la puerta dura Y. Detecta el valor de concentración de gas en el conducto de aire de "mezcla de aire fresco" ajustado por la compuerta k. Después de que el controlador D recibe la señal de concentración del sensor, el microcontrolador en el controlador D determina la apertura o cierre de la compuerta y el ángulo del interruptor. basado en el cambio en la concentración del gas. Para cambiar la cantidad de "Fresh Air Mix|" y asegúrese de que la concentración de Nevas de la varilla de escape no exceda el límite. El sistema presenta detección, ajuste y control inteligentes y es fácil de instalar.
Sensor T1, T2 en el conducto de aire; amortiguador k; dispositivo de succión de aire x; controlador ramd F; extractor sin chispas
3.6 Tecnología de ventilación pulsante para controlar la acumulación excesiva de gas en las esquinas de las superficies de trabajo. La tecnología de ventilación pulsante se basa en la teoría del coeficiente de difusión de la turbulencia del viento y las características de pulsación del viento de la Universidad de Minería y Tecnología de China. Agrega un flujo de viento pulsante al flujo de viento normal. Para aumentar el coeficiente de difusión de la turbulencia del viento, desarrolló un conjunto de ventiladores de pulsación técnicamente fiables, económicos y prácticos. Mejorar la capacidad del flujo de viento para disipar la acumulación local de gas y resolver fundamentalmente el problema de la acumulación excesiva de gas en las esquinas superiores.
Según los requisitos especiales del entorno operativo del ventilador de pulsaciones, su potencia es neumática o hidráulica. Sus características son avanzadas, razonables, sencillas, eficaces y económicas.
Hay dos formas de instalar un ventilador pulsante en la esquina de la superficie de trabajo: ① Fije una viga en voladizo en la protección lateral del soporte hidráulico más cercano a la esquina de la superficie de trabajo, de modo que el ventilador pulsante el ventilador está suspendido debajo de la viga en voladizo y puede avanzar con el avance del soporte hidráulico. ② Instale un dispositivo de ventilación pulsante en la placa inferior de la esquina de la superficie de trabajo.
4 Conclusión
Control de la acumulación de gas en rincones de la superficie de trabajo de la minería del carbón. En primer lugar, según el diseño del túnel cerca de la esquina de la superficie de trabajo, la cantidad de emisión de gas y la situación del soporte, se debe seleccionar un método apropiado o una combinación de varios métodos de acuerdo con las condiciones locales para un tratamiento integral. Al mismo tiempo, se debe fortalecer el seguimiento y el control, y cuando la concentración de gas exceda el estándar, se debe abordar el problema de inmediato.
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