[发明专利]一种判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇装置及方法

说明书

本发明公开了一种判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇装置及方法，本发明的装置包括：密闭墙、观测管、3个闸阀、放水取气管、放水取气口、胶皮管、U型水柱计、巷道，方法实施步骤包括：布置装置、气体取样、压力测量、气样分析、数据整理及分析，本发明利用上述部分设备组成的取样测量装置，进行密闭墙内的气体取样和密闭墙内外压差测量，再结合气相色谱仪进行气样分析，并对密闭墙所在巷道绝对大气压和能位的测量，综合多方面测量数据分析，对采空区群密闭墙漏风源、汇进行判定，提供一种结构简单、操作简便、测量精确、节约设备成本、多方面进行判定、判定结果准确的判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇方法。

技术领域

本发明涉及煤矿采空区漏风检测领域，尤其涉及判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇装置及方法。

背景技术

众所周知，采空区漏风是普遍存在于煤矿中的危害因素，它不仅能引起采空区内遗煤自燃，而且还会引起采空区内瓦斯涌出等问题，从而导致人员伤亡、财产损失以及煤炭资源损失，所以采空区漏风能够直接威胁着煤矿的安全生产，尤其是出现采空区群漏风时，安全问题更是尤为突出。因此，为了减小采空区漏风引起的损失，有必要判定采空区漏风状况。

当煤矿采区内多个可采煤层的工作面回采结束时，回采后的这些区域就变成了相对封闭的采空区群。采空区群与外围通风系统之间主要通过密闭墙进行隔绝。受到工作面采动的影响，密闭墙的密封效果就会相应的降低，从而会发生密闭墙向采空区群漏风。由于采空区群密闭墙非常多，如何快速判定哪些密闭墙是主要的漏风源，哪些密闭墙是主要漏风汇至关重要。

许多学者针对采空区漏风现象进行了一定的研究，并取得了一些成果，例如，基于示踪技术的Y型通风工作面采空区漏风检测(煤炭科学技术,2010,38(2):35-38.)，通过示踪气体的定点释放并定点取样分析示踪气体的浓度，以此对采空区的漏风现象进行研究，可估算漏风风速，但也存在一定缺点：(1)该方法适用于对漏风通路有一定了解且漏风通路比较简单的情况下，对于采空区群的密闭墙漏风，其漏风通道比较复杂且情况不明时，该方法并不适用；(2)由于示踪气体种类的局限性，该方法不能够对多个密闭墙漏风源、汇进行判定。

此外，还可通过直接测量密闭墙上、下侧巷道的风量，对比风量差来判断密闭墙的漏风情况，但这种方法过于粗糙，风量测量受到测量人员及周围环境条件的影响，测量结果并不精确，如果密闭墙漏风较小或周围存在其它漏风通道，则无法进行正确的判断。因此对于采空区群密闭墙漏风源、汇的判断，目前仍没有具有针对性的判别方法。

发明内容

本发明的目的是解决采空区群密闭墙漏风源、汇判定的问题，提供一种结构简单、操作简便、测量精确、成本较低，可从多方面进行准确、可靠的判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇装置及方法。

本发明所采用的技术方案：本发明的装置包括：密闭墙、观测管、3个闸阀、放水取气管、放水取气口、胶皮管、U型水柱计、巷道，所述观测管、3个闸阀、放水取气管、放水取气口、胶皮管、U型水柱计共同组成本发明的取样测量装置；所述密闭墙是隔离采空区所采取的措施，位于采空区和巷道之间；所述观测管穿过密闭墙，一端伸入密闭墙内侧的采空区，另一端位于密闭墙外的巷道并与放水取气管相连，且所述观测管位于密闭墙外的一端安装有闸阀；所述放水取气管一端与观测管相连，另一端与胶皮管的一端相连，所述放水取气管与胶皮管相连的一端安装有闸阀，所述放水取气管中间部位的下方安装有放水取气口；所述放水取气口与放水取气管是一体的，且安装在防水取气管的侧面中间部位，开口方向朝下，用于提取采空区中气体样本，所述放水取气口安装有闸阀；所述胶皮管一端与放水取气管相连，另一端与U型水柱计相连；所述U型水柱计与胶皮管连接，进行密闭墙内外压差测定。

所述3个闸阀、放水取气管、放水取气口、胶皮管、U型水柱计组成取样测量装置，且除观测管及观测管上闸阀外，其它组成部分可在使用后拆解再组装。

一种判定煤矿采空区群密闭墙漏风源、汇方法在现场具体实施步骤如下：