【技术实现步骤摘要】
一种矿井工作面低氧防治方法
本专利技术涉及煤矿井下灾害防治领域，特别是一种矿井工作面低氧防治方法和矿井工作面低氧检验方法。
技术介绍
我国煤炭产能逐步向资源禀赋好、市场竞争力强的优势地区集中，其中西部矿区普遍存在浅埋深近距离煤层群赋存特点。以神东矿区为例，区内可采煤层9层，平均地表以下70m左右即可见煤层，其中最上组12上煤层距最下组52煤层间距仅为170m，具有典型的浅埋深近距离煤层群开采特征。神东矿区多个矿井随着上组主采煤层的开采完毕，陆续进入下组主采煤层的开采，由此造成的开采工作面低氧(氧气浓度低)是矿井生产过程中面临的新难题。由于神东矿区煤炭开采具有高强度、集中生产、推进速度快等特点，采空区气体涌出更为集中且呈现出不均衡态势，常常造成工作面回风隅角甚至回风风流中有害气体超限，造成氧气浓度过低。补连塔煤矿22306工作面在开采过程中，回风隅角氧气浓度不足12％，机尾处(回风隅角向机头侧延伸4m～8m)氧气浓度12％～16％，机头侧向机尾侧氧气浓度16％～18％，氧气浓度呈现由机头侧向机尾侧逐渐降低的趋势。
【技术保护点】
1.一种矿井工作面低氧防治方法，应用于矿井的工作面，工作面的进风巷设有通风机、回风巷设有自动风窗，其特征在于，该方法包括：/n在所述通风机开启的情况下，确定反映所述自动风窗内外两侧压差的风压差值；/n确定所述工作面中回风隅角的压力合格阈值；/n确定所述回风隅角到所述自动风窗之间的压能损耗；/n基于所述压力阈值和所述压能损耗确定所述自动风窗的压差调节阈值；/n判断所述风压差值是否符合所述压差调节阈值，若否，则调节所述自动风窗以调整工作面风压。/n
【技术特征摘要】
1.一种矿井工作面低氧防治方法，应用于矿井的工作面，工作面的进风巷设有通风机、回风巷设有自动风窗，其特征在于，该方法包括：
在所述通风机开启的情况下，确定反映所述自动风窗内外两侧压差的风压差值；
确定所述工作面中回风隅角的压力合格阈值；
确定所述回风隅角到所述自动风窗之间的压能损耗；
基于所述压力阈值和所述压能损耗确定所述自动风窗的压差调节阈值；
判断所述风压差值是否符合所述压差调节阈值，若否，则调节所述自动风窗以调整工作面风压。
2.根据权利要求1所述的矿井工作面低氧防治方法，其特征在于，所述在所述通风机开启的情况下，确定反映所述回风巷中所述自动风窗内外两侧压差的风压差值，包括：
分别获取反映所述回风巷中所述自动风窗内外两侧风压的内侧风压值和外侧风压值；
计算所述内侧压力值和所述外侧压力值的差值得到所述风压差值。
所述确定所述工作面中回风隅角的压力合格阈值，包括：
确定所述工作面的上覆采空区压力值；
基于所述上覆采空区压力值确定所述回风隅角的压力合格阈值，其中，所述压力合格阈值包括上限阈值和下限阈值。
3.根据权利要求2所述的矿井工作面低氧防治方法，其特征在于，所述确定所述工作面的上覆采空区压力值，包括：
基于如下关系式确定所述上覆采空区压力值：
PS＝P2-PU-ρgh；
其中，PS指所述上覆采空区压力值，P2指所述内侧风压值，PU指U型压差计读数的绝对值，所述U型压差计与设置于所述上覆采空区测压管相连接，ρ指井下空气密度，g指重力加速度，h指煤层间距；
所述基于所述上覆采空区压力值确定所述回风隅角的压力合格阈值，包括：
基于如下关系式确定所述下限阈值：
基于如下关系式确定所述上限阈值：
4.根据权利要求3所述的矿井工作面低氧防治方法，其特征在于，所述确定所述回风隅角到所述自动风窗之间的压能损耗，包括：
基于如下关系式确定所述压能损耗：
其中，R12指所述回风隅角与自动风窗之间巷道的摩擦风阻，Q指工作面风量，P1指所述回风隅角处风压，ρ1和ρ2分别指所述回风隅角和所述自动风窗处的空气密度，v1和v2分别指所述回风隅角、所述自动风窗处的风速，Z1和Z2分别为所述回风隅角和所述自动风窗处巷道的标高。
5.根据权利要求4所述的矿井工作面低氧防治方法，其特征在于，所述用于确定所述压能损耗的关系式中，所述回风隅角处的风速基于如下关系式确定：
v1＝Q1/S1；
所述自动风窗处的风速基于如下关系式确...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，梁运涛，王刚，艾兴，贺明新，李鹏，王伟东，唐辉，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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