因为煤矿井下采空区中的条件很恶劣,观测系统中的测试元件必须工作稳定、可靠性强、能够重复使用,同时具有防腐蚀、抗电流干扰、抗静电和防潮等性能,观测元件能够进行远距离传送信号,并且要满足煤矿安全防爆的标准。
2.2.2取样方式
1) 人工取样。根据工作面推进情况,派专人到观测系 统采集点进行人工取样。取样员携带取样气泵或者取气唧 筒,先将束管内的残存气体排净,然后抽取样气装入气袋, 用气样色谱仪分析样气成分并记录,同时记录数字测试仪 表显示的温度数据。
2) 束管监测系统取样。利用束管检测系统在工作的进 风巷、回风巷、内错尾巷、防灭火巷设立监测分站。
2.3 试验结果分析
2.3.1 15108工作面试验结果分析
15108回风测采空区束管监测数据分析。放置第一套干冰后,用预埋的各束管监测采空区二氧化碳浓度变化,得出变化情况如图 4、5 所示。


图4一号束管二氧化碳浓度变化 图5二号束管二氧化碳浓度变化

2.3.2 15202工作面试验结果分析
15202工作面掘进从开切眼处至停采线20m处每隔8~10m放一组干冰。利用束管检测系统和测温采气系统取样监测工作面回风风流、尾巷风流、高抽巷、回风落山等处气体变化情况。
15202 回风测采空区束管监测数据分析。通过对监 测数据的分析,得出采空区二氧化碳浓度变化情况如图6
图 6 15202二氧化碳浓度变化图
3 结 论
1) 根据工作面现场情况,提出了采空区滞留干冰现场 试验方案,布置了测温采气系统,监测采空区内温度、气体变化情况。
2) 分析监测数据知: 15108 工作面放干冰后,采空区 二氧化碳浓度最大达 20% 以上; 其高抽巷一氧化碳含量由 超 50ppm 迅速降至约 20ppm 并持稳; 采空区内温度基本稳 定在约 19℃ 。说明防治自燃效果显著。
3) 分析监测数据知: 15202 工作面采空区二氧化碳浓 度随干冰释放逐渐增加,随工作面推进稳定在约 10% ; 其 高抽巷一氧化碳浓度降低并维持在约 20ppm; 采空区内温 度基本稳定在 21℃ 左右。说明防治自燃效果显著。
4) 研发出符合现场实际的采空区滞留干冰防止煤层自 燃技术,其成果将会给同类条件下的煤矿安全生产提供有 益的借鉴和可靠的技术保证,也会大大降低生产成本,具有广阔的推广应用前景