“U”型通风五篇

2024-05-30

“U”型通风 篇1

“U”型通风方式, 进入工作面的风流可分为两部分, 即沿工作面流动和进入采空区两个部分。进入采空区的风流会通过采空区内的气流交换过程, 逐渐再返回到工作面, 而最终会汇集于采面上隅角;因此, 工作面上隅角就是采空区瓦斯流入工作面的汇合处。

1上隅角瓦斯积聚的原因

上隅角瓦斯积聚的原因, 与采煤工作面的通风方式、工作面上隅角的风流状态等状况有关。

因为采煤工作面上隅角靠近煤壁和采空区, 风流在经过工作面的上端头时, 巷道会突然垂直转弯, 这样使靠近煤壁的风速降低, 工作面上隅角局部地区会出现涡流现象, 使采空区和工作面的瓦斯不易被风流带走, 从而使上隅角瓦斯容易发生积聚的现象。

2 U型通风系统采煤工作面瓦斯超限的原因

2.1采面隅角为采空区风流的汇合处

如果工作面的后方与邻近煤层的采空区或是同一煤层未隔离的巷道是相通的, 那么风流会汇入工作面漏入采空区的风流中, 流向工作面, 具体如图1所示。

2.2采面隅角的风流状态是瓦斯超限的重要原因

采面上隅角靠近煤壁和采空区的一侧, 风流速度会很低, 局部会处于涡流状态。如图2所示。

隅角的瓦斯超限形成, 是由于涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中, 从而使高体积分数瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集。

当采面隅角出现瓦斯超限的情况, 应遵循以下的几个原则进行处理:

第一:立即设置采面隅角挡风帘, 这是采面隅角出现瓦斯超限的应急措施之一。

第二:根据具体的实际情况, 可以用多种瓦斯抽放方法相联合的运用方式等措施进行瓦斯的综合治理。

第三:进行排查, 封堵漏风, 包括该工作面相关的所有封闭采空区的密闭。

第四:进行及时的回柱, 避免出现回柱的现象。

3采煤工作面上隅角瓦斯积聚的处理方法

上隅角埋管抽放示意图如图3所示。

由图3可知, 上隅角埋管抽放是在上隅角挡风墙进行封堵后, 采用钢圈风筒伸进上隅角, 连接在回风顺槽的负压抽放管路上, 通过上隅角埋管抽放, 在工作面上隅角处形成一个负压区, 使该区域的瓦斯通过抽放管路被抽走, 这样, 会有效地避免因采空区瓦斯涌出而造成上隅角瓦斯超限事故的发生。

4 U型通风工作面采空区瓦斯治理原则

采空区最大特点, 是存在两种特性相差很大的空隙, 即采动空隙和原有空隙。在一般U型通风工作面, 风流是从进风巷进入, 清洗工作面后会经回风巷流出, 具体如图4所示。

由于采空区内采动空隙与原有空隙并存, 流动规律一般是, 从煤层微小孔隙解析出来的瓦斯, 会首先在煤块内流动, 然后在煤块内外的压差作用下, 最后进入采动空隙系统。

结束语

煤矿的安全生产是首位, 而采煤工作面上隅角瓦斯超限问题也是制约着煤矿安全生产的一个重要因素, 因此要知道形成的原因, 找到更好的治理措施, 才能提高煤矿的生产效率, 提高经济效益。

摘要:本文通过对上隅角瓦斯积聚的原因、U型通风系统采煤工作面瓦斯超限的原因、采煤工作面上隅角瓦斯积聚的处理方法及U型通风工作面采空区瓦斯治理原则进行分析, 以提高我国采矿工作面的效率。

关键词:U型通风系统,上隅角,瓦斯治理

参考文献

[1]王文为等.掘进工作面煤与瓦斯突出的原因及防治措施[J].煤, 2001, 10.

[2]于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].修订版.北京:煤炭工业出版社, 2005:146-154.

“U”型通风 篇2

在高瓦斯矿井中, U型通风工作面容易引起瓦斯集聚, 这部分瓦斯通过上隅角进入回风巷, 造成瓦斯超标。为了使煤矿开采更安全、更稳定, 需要以针对性技术的应用对该情况进行治理。本文现以我国贵州某煤矿为例对U型通风采空区瓦斯综合治理技术的应用进行研究。

1 U型工作面瓦斯积聚原因

1.1 在采空区中, 具有原有空隙以及采动空隙两种空隙类型。这两种空隙类型共同在采空区内形成一种较为复杂的气体网络, 加之该煤矿采煤面为非常典型的U型通风方式。如果工作面均为垮落法的处理方式, 回风巷中的瓦斯体积就会增大。

1.2 在工作面中, 回风隅角是同煤壁距离较近的切顶位置, 在该位置中, 其会在很大程度上受到上部煤帮支撑力以及上端部来顶不及时的影响, 并因此在工作面中形成较大的回风涡流区。而从其风速边界条件以及涡流区所具有的几何条件上看来, 这种地势情况就会使风在经过该区域时出现风速降低的情况, 并处于局部层流的状态。同时, 该区域周围也往往存在着较大量的瓦斯, 其在顺着风向进入到主风流之中就会使其中的高浓度瓦斯停留在回风隅角位置处, 而采空区一侧涡流的脉冲以及风速都会趋近于零, 并会因此在回风隅角位置处涌出数量较多的瓦斯在该区域形成一种瓦斯漂移带, 进而在风压的作用下产生附壁效应, 使回风巷中的风流很难将其带走, 并加剧了这种堆积。

1.3 在该煤矿中, 其所具有的煤层多为薄煤层以及中厚程度的煤层, 在回采速度提升的同时, 瓦斯量也随之增大。目前, 该煤矿工作面顶板主要为黑色、灰色的粉砂岩石层, 且质地较为坚硬, 不会及时地垮落。而在下巷方面, 大多数依然沿用着空留巷, 且在采后存在一定程度的漏风情况。而这种工作面上、下部情况的存在, 就非常容易出现隅角瓦斯积聚的情况。另外, 随着近年来矿区锚网、锚索的使用, 也会因为在使用完毕之后拆网、卸锚的不及时而加大瓦斯积聚的情况。

2 U型通风采空区瓦斯治理技术

对于目前的采空区瓦斯治理技术来说, 具有很多种类型, 对此, 需要能够在联系煤矿实际的基础上对其进行适当的选择:

2.1 设置风帐或煤矸渣袋墙

在该煤矿中, 采煤面沿空留巷, 并在回采工作结束的下巷管理中主要以矸渣袋墙编制袋石墙为主, 且实际应用有漏风现象。对此, 回采工作结束后, 可在进风巷中设置一道或两道风帐或者煤矸渣袋石墙, 以此避免风流直接对采空区产生影响, 减少漏风情况。

2.2 利用老塘释放瓦斯

在该煤矿回采工作开展的过程中, 经现场测量发现上隅角位置处的瓦斯浓度会在0.8%至1.3%间存在一定的波动。对此, 现场施工人员则将该区域工作面上隅角位置处3m左右的煤矸渣石墙进行拆除, 使其能够同前一区段的老塘形成一个良好的回风系统, 并以此使工作面上隅角位置处所积聚的瓦斯能够得到良好的释放, 从而以此种方式使该U型通风隅角位置经常出现的瓦斯涡流区进行了消除, 进而使矿区开采工作得以更为安全、稳定的运行。

2.3 调节风门增阻技术

对于该项技术来说, 其就是在U型回采面中在回风的分支位置处增加两道调节通车门, 并以此增加其所具有的阻力。而对于另一分支风流而言, 其会在经过采区回风隅角之后进入到尾排巷道或者前一区段的老塘之中。通过这种方式, 也能够在有效降低隅角浓度的基础上提升回采工作面的安全性。

2.4 回风隅角高位抽放

近年来, 我国一直在对采空区瓦斯治理技术进行积极的研究与开发。其中, 高位抽放是目前在我国各矿井得到较为广泛应用的一种技术, 且已经获得了较好的应用效果。在该技术的实际使用中, 需要能够充分地对回采工作的人、财、物等因素进行细致的衡量, 并根据矿井实际情况对抽放泵以及瓦斯抽放管径的型号与参数进行确定, 以获得更好的工作效果。

2.5 全风压通风

回采工作的开展、工作面的推进, 会使该区域的瓦斯涌出量得到较大的提升。而当该工作面老顶初次垮落之后, 工作面瓦斯的涌出量就会以较大的速度增加, 并由之前5m3/min的涌出量逐渐增加到12m3/min左右。而经过多次实践则可以看出, 如果在该种情况出现时, 没有及时地提升该工作面的风量, 就会在老顶垮落、工作面割煤的过程中出现瓦斯临界甚至超限的情况, 并对工作面的正常工作产生了较大的影响。而当及时地将工作面风量增加之后, 则会在一定程度上使工作面所具有的压能得到了增加, 并逐渐使采空区中的高浓度瓦斯远离工作面, 进而达到了一个全新的平衡点。一般情况下, 工作面采空区位置的瓦斯浓度会占据整个工作面瓦斯涌出量的60%以上, 通过采空区风量的增加, 则会使采空区所具有的瓦斯涌出量以及工作面的绝对瓦斯涌出量都会随之减少。对此, 则可以使我们认识到, 在采空区瓦斯治理工作中, 风量的调整是最为基础、也是较为有效的一类手段。

3 应用效果

我国南方煤矿某工作面采用U型通风系统, 具有4条巷道。其中:4215巷为进风巷, 4220巷为胶带巷兼进风巷, 4216正巷为回风巷, 4216副巷为专用排瓦斯巷。2013年7月, 其4308工作面回风巷风量1018m3/min, 专用排瓦斯巷风量1951m3/min, 回风流排放瓦斯34114m3/min, 抽放46127m3/min, 工作面瓦斯涌出量80141m3/min。具体结构如图1所示。从2014年2月开始, 该矿区开始通过设置风帐或煤矸渣袋墙、回风隅角高位抽放以及全风压通风等方式开展瓦斯治理工作, 并获得了良好的抽放效果, 具体抽放量与抽放率如表1所示。

4 结束语

在上文中, 我们对于U型通风采空区瓦斯综合治理技术在煤矿中的应用进行了一定的研究与分析, 并在对U型工作面瓦斯积聚原因进行了解与把握的基础上提出了一定的U型通风采空区瓦斯治理技术, 且将其投入了实际应用之中。结果表明, 通过U型通风采空区瓦斯治理技术的应用, 能够有效地改善瓦斯抽放效果, 极大地提升了煤矿工作价值。

参考文献

[1]周访玉, 周彦波, 许从洲, 符海华.高位堵漏治理采空区瓦斯溢出技术的探索和应用[J].科技信息, 2010 (35) :283-284.

[2]宋俊杰, 王兆丰, 单智勇.上区段巷抽采采空区瓦斯技术[J].煤炭科学技术, 2009 (03) :100-102.

财政给力 U型复苏 篇3

其实,影响2012中国经济几个关键变量的变化趋势还是比较确定的。首先,2012年通胀走势比较确定,即通胀压力全面缓解,这主要是受总需求持续回落、输入性通胀压力减轻等因素的影响。其次,2012年中国经济回落趋势也是比较确定的,特别是房地产投资、出口等因素将对总需求产生一定的冲击。再次,2012年政策转暖也是比较确定的,为了防止经济出现硬着陆的风险,管理层将会及时调整政策,货币政策操作空间扩大,而财政政策也将会比今年更积极。

通胀率将持续回落

2011年11月汇丰中国制造业PMI初值下跌至48,低于10月份的终值51.0,为2009 年3 月份以来最低。汇丰中国制造业PMI初值的下滑预示着工业增加值的增长很可能在未来几个月进一步回落至同比11-12%左右,这反映了内需放缓和外需前景疲弱的影响。

猪肉价格涨幅回落,将带动食品价格涨幅回落。实际上自从2011年月中旬以来,全国大中城市生猪出场价格周环比连续9 周下降。目前猪肉价格连续下滑的原因主要是市场供应量增大、存栏量充足及近期进口猪肉的增加。2012年春节后生猪供应增加,食品进入新的供应周期。

输入性通胀压力减小。2012年全球经济疲软,大宗商品价格将保持稳定甚至下降。在全球经济增长放缓的情况下,进口中占比最大的原油价格将会在未来3-6个月内没有多大的上升空间。

房地产和出口双引擎减弱

本世纪以来,中国经济在城市化和加入WTO的推动下,实现了经济的整体高速增长。然而在2012年,中国经济的两大推动引擎呈现明显减弱的趋势:一是房地产调控持续导致房地产投资增速持续下滑,由于地产行业会影响钢铁、建材、家电、机械等多个上下游行业,这个引擎熄火会对中国经济产生较大负面拉动;二是出口,欧债危机蔓延和海外经济低迷背景下的外需不振会影响到出口依存度高的中国经济。

房地产调控持续是为了抑制这些年来房地产泡沫累积的潜在风险。然而,长期利好的同时也会引起短期的阵痛,房地产投资将不可避免地出现下滑。房地产投资增速10月份为31.1%,表面上仍然很高,实际上危机重重。

货币政策逐步宽松

在房地产投资明显下滑和外需不振的情形下,中国经济要实现软着陆,政府必然要对宏观政策进行调整:一是货币信贷及时转向,改善企业面临的资金紧张状况;二是发挥积极财政政策的作用,部分对冲房地产大幅下滑造成的负面影响。如果货币信贷依然偏紧,积极财政政策也跟不上,那么市场对经济下滑的担忧情绪将变成现实。货币政策就是在价格稳定的前提下保证经济增速能够回归到均衡水平上,有足够的就业吸纳能力。首先,我们在长期的视角下评估中国明年合意的增长水平。其次,从技术角度看如何实现与合意的经济增长水平相一致的货币政策,也就是我们对于明年货币政策的预测。

财政政策定向突击

u型理论读书心得 篇4

《U型理论》内容简介:我们生活在一个体制化失败的时代,需要崭新的意识和集体领导能力。在这本开创性的著作中,奥托?夏莫邀请我们一起以全新的视角审视世界,探索一种革命性的领导方式。关注的对象和关注的方式是创新的关键所在,而阻碍人们有效关注的原因,是我们没有完全理解关注和意图产生的内在场境,并与之建立连接。这就是夏莫所说的“盲点”。穿过夏莫的U型过程,我们有意识地接近“盲点”,并学会了与“真实的大我”——知识与灵感最深层的源泉——建立连接。这就是“在当下(presencing)”,是夏莫结合了“当下”(presence)和“感知”(sensing)两个概念创造的一个术语。在对150多名实践者和思想领袖长达的研究、行动学习和访谈的基础上,U型理论提供了丰富多彩、引人入胜的故事和例证,收录了许多练习和实践,帮助领导者以及整个组织转变意识,与未来最佳可能性建立连接,并获得创造未来的能力。

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U型桥台开裂的原因及设计建议 篇5

1 桥台开裂的特征及原因

某高速公路K106+176主线跨A匝道为1-20m预应力空心板桥, 桥台设计为片石混凝土U型桥台, 桥台高度9.58m, 该桥桥台台背回填施工完成后, 发现台右侧侧墙出现了一条裂缝, 裂缝从上至下, 离基础顶面尚有30㎝, 挖开桥台背后填料发现此裂缝位于前墙与侧墙的交汇处, 深度已贯穿整个墙身, 如图1所示。

调查发现, U型桥台几乎不同程度地存在开裂情况, 裂缝大多发生在前墙与侧墙交界处及前墙中部, 当桥台宽度和高度较大、截面尺寸偏小时, 容易在施工中发生开裂, 特别是在台内填土填筑过程中, 而且裂缝宽度随着桥台宽度和高度的增加而增大;部分裂缝还发生在前墙侧面, 由支座后部向下或斜向后靠近前墙和侧墙的结合部延伸, 大部分是前、侧墙同时出现裂缝。

通过调查分析, 桥台开裂与构造设计不合理有很大关系, 也与台内填料性质、填筑方式、地质条件、地基不均匀沉陷、台内外温差以及外来荷载等有关, 本文仅从桥台的构造尺寸、台内填土压力等方面分析桥台开裂的原因。

2 桥台构造尺寸

《公路圬工桥涵设计规范》 (JTG D61-2005) 第6.2.4条规定:U型桥台前墙顶面宽度不宜小于0.5m, 其任一水平截面的宽度, 不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍。U型桥台的侧墙顶面宽度不宜小于0.5m, 其任一水平截面的宽度, 对于片石砌体不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍;块石、粗料石砌体或混凝土不宜小于0.35倍;如桥台内填料为中、粗砂或砂砾时, 则上述两项可分别减为0.35和0.30倍。

设前墙内侧边坡为n1, 则:n110.4- (b+d) /h (1)

设侧墙内侧边坡为n2, 则:n21α-b1/h (2)

式中各符号含义见图1。α为侧墙水平截面宽度系数。从式 (1) 、式 (2) 可以看出, 当桥台前墙与侧墙的顶宽、高度、建筑材料和填料确定后, 便可计算出内坡比n1和n2, 而且内坡比随桥台高度的增大而减小。一般U型桥台材料采用浆砌片石, 台后填筑透水性砾料, 参数b+d≥1.20m, b1≥0.75m, 不难算出:当H≤12. 0 m时, 前墙、侧墙内侧边坡n1、n2采用3.5较为合适;当12.0m<H<22. 0 m时, 前墙、侧墙内侧边坡n1、n2采用3.0较为合适, 因此在设计时不能简单地设定内坡值, 否则会造成截面尺寸偏小而导致桥台的开裂。

3 桥台墙体土压力计算

《公路圬工桥涵设计规范》 (JTG D61-2005) 第6.2.4条还规定:当U型桥台前墙设有沉降缝或伸缩缝时, 分隔的前墙和侧墙墙身或基础应分别按独立墙验算截面强度。一般高速公路桥台在中分带处均设置沉降缝, 故前墙和侧墙应分别按独立墙计算。

3.1 前墙土压力计算

桥台前墙的作用与一般挡土墙一样, 按《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 中库仑主动土压力E公式计算:E=12BμγΗ2 (3)

3.2 侧墙土压力计算

库仑理论计算墙后土压力时, 适用于墙后填料在足够远的距离内为匀质的散粒体情况, 即破裂面不受限制, 全部产生于此匀质的填料内。若墙后存在已知坡面或者说破裂面与另一层面相交, 此时破裂面受到了限制而不能全部产生, 显然, 此时墙背主动土压力与库仑理论的假定情况不完全相同了。墙身较高的U型桥台侧墙所受到的主动土压力就属于这种情况, 由于另一侧墙的限制, 通过一侧墙墙踵的破裂面与另一侧墙相交。

利用库仑理论计算墙背主动土压力时, 通过墙踵, 假拟若干个破裂面, 其中使主动土压力达到极限平衡时的那个破裂面, 即为最危险的破裂面, 条件是dEdθ=0, 通过此条件即可求得破裂面的位置θ和主动土压力E值。

如图2示, 当墙身向外移动或绕墙趾外倾时, 墙背填料内会出现一通过墙趾的破裂面AB, 其上土体会沿AB面下滑, 当达到极限平衡状态时, 土压力达到最小值, 此时土体给予墙背的土压力即为所求的主动土压力E。

令:土楔重为G, 破裂角θ, 填料内摩擦φ, 墙背倾角α, 墙背与填料间摩察角δ, 填料容重γ, ψ=α+δ+φ, 由图2得:

G= (b-Ηh) Ηγ-12γ (b-2Ηn) 2×tgθ1-tgθtgα (4)

由图2的力学三角形得:

E=Gsin (θ-φ) sin (90°+α+δ+φ-θ) =Gcosφ (tgθ-tgφ) cosψ (1+tgψtgθ) (5)

令:Κ1= (b-Ηh) γ, Κ2=12γ (b-2Ηn) 2, a=cosφcosψ, b=tgψ, c=tgθ, d=tgφ

根据dEdθ=0, 得:

c2-2[Κ1 (1+db) tga+Κ2]Κ1 (1+db) tg2a-Κ2 (b-tga-dbtga) ×c+Κ1 (1+db) +Κ2dΚ1 (1+db) tg2a-Κ2 (b-tga-dbtga) =0 (6)

解方程 (6) , 得c=tgθ, 从而得出θ值, 即可确定滑动面位置。若c<Ηb-Ηtgα, 土体滑动面受到另一侧墙的限制, 将θ值带入式 (4) 、式 (5) 式即可求得主动土压力E值;否则主动土压力E按公式 (3) 计算。

一般高速公路台后填料选用透水性砾料, 填料内摩擦取φ=35°, δ=φ/2=17.5°, γ=19.5kN/m3, 侧墙内边坡采用3.5时, α=15.95°, 侧墙内边坡采用3.0时, α=18.44°, 侧墙顶宽b1=0.75m, 可计算出常用路基宽度侧墙主动土压力计算模式的临界高度, 如表1。

当侧墙高度H大于表中临界高度, 主动土压力E按公式 (5) 式计算, 否则按公式 (3) 计算。

4 U台设计建议

为确保U型桥台的稳定性和防止过大的变形, 对桥台的设计提出如下建议:

(1) U型桥台的构造尺寸应严格满足现行规范的要求, 避免造成截面尺寸偏小而导致桥台的开裂。

(2) 一般高速公路桥台在中分带处均设置沉降缝, 前墙和侧墙应分别按独立墙计算。

(3) 前墙与侧墙增设外坡。通常桥台前墙与侧墙的外墙是直立式, 若做成背坡比为10∶1式桥台, 也能较好地改善桥台的受力。

(4) 为减小前墙与侧墙隅角处的主拉应力, 设置截面倒角并布置一定数量的分布钢筋。大量计算表明, 增设倒角后, 该隅角处的主拉应力可以降低30%以上。

(5) 设置钢筋混凝土圈梁。即沿桥台侧墙-前墙-侧墙以及桥台空腔内设置钢筋混凝土圈梁, 增设圈梁后的桥台对前墙、侧墙及其交界部位的应力、位移影响显著。

(6) 宽桥台前墙设置变形缝。对桥台宽度超过20 m的桥台, 受到台内填土压力的影响, 前墙中部的变形最大, 容易导致前墙中部开裂, 对此, 应在前墙中部设置变形缝。

5 结语

本文给出了不同桥台前墙与侧墙的内坡比建议值;认为内坡比3.5∶1和外坡比10∶1的桥台构造是比较合理的, 有利于改善桥台受力, 减小桥台前墙与侧墙交汇处的应力值;按独立墙计算侧墙主动土压力时, 应考虑土体滑动面是否受到另一侧墙的限制;进一步提出了在前墙、侧墙交汇处增设倒角、侧墙与前墙增设钢筋混凝土圈梁的构造措施和设计方法, 供设计者参考使用。

摘要:U型桥台是公路桥梁下部结构常用的构造, 在工程实践中, 常常出现开裂, 依据规范的有关条文, 给出了常用桥台的构造内坡比的建议值, 给出了侧墙滑动面受限制的土压力公式, 进一步提出了改善桥台受力和减小变形的设计方法。

关键词:U型桥台,构造型式,土压力计算,设计建议

参考文献

[1]JTG D61-2005, 公路圬工桥涵设计规范[S].

[2]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

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