高瓦斯工作面通風方式的選擇

摘要:根據工作面瓦斯賦存及涌出規律，通過對幾種通風方式的比較，選擇Y型通風方式，配合沿空留巷來解決首采工作面的瓦斯問題，確保工作面安全生產。

關鍵詞:瓦斯控制 Y型通風方式 首采工作面

0 引言

10414工作面為南Ⅱ采區首采工作面，其主采煤層為10煤層，煤層傾角0～8°，平均4°;厚度1.3～3.97m，平均厚度2.74m，屬中厚～厚煤層，以中厚煤層為主。10414工作面瓦斯涌出量較大，機、風巷掘進過程中曾發生瓦斯動力現象。因此，選擇合理有效的通風方式，最大限度地排放瓦斯，是該工作面能否按時投入生產的關鍵因素。

1 瓦斯概況

10414工作面回采的10煤層瓦斯涌出主要來自兩方面，一是本煤層涌出，二是鄰近層涌出。10煤層有2層鄰近層，分別為7煤層、8煤層，它們的具體情況見表1。

工作面瓦斯涌出量計算公式:

Q=QB+QL

QB=KwKdKzKs(M/m0)Wh

QL=∑(Mi /m0)BiKsWi

式中:Q——開采層瓦斯涌出量，m3/t;QB——開采層本煤層瓦斯涌出量，m3/t;QL——臨近層瓦斯涌出量，m3/t;Kw——圍巖瓦斯涌出系數，一般為1.2;Kd——丟煤損失系數，Kd=100/(100-C)，1.25; C——損失率，20%;Kz——掘進巷道瓦斯預排系數，Kz=(L-2h)/L; L——工作面長度;h——掘進預排寬度;Ks——瓦斯涌出程度系數，一般0.8(運到地表的煤中殘存瓦斯量占煤層瓦斯含量的20%); M——開采層厚度，m;m0——回采高度，m;Wh——本煤層瓦斯含量，m3/t;Mi——鄰近層厚度，m;Wi——鄰近層瓦斯含量，m3/t; Bi——鄰近煤層瓦斯涌出程度系數。

各參數值及瓦斯涌出量見表2。

10414工作面煤層瓦斯涌出量各計算值如下:Kw=1.2、Kd=1.25、 Kz=0.8、Ks=0.8、M/m0=1、Wh=8、QB=7.68m3/t。

10414工作面總的瓦斯涌出量計算如下:

工作面總的瓦斯涌出量=(本煤層瓦斯涌出量+鄰近層瓦斯涌出量)×不均衡系數=(7.68+2.10)×1.3m3/t=12.71m3/t

預抽煤層瓦斯殘余瓦斯含量較高，工作面瓦斯涌出量較大，日產量按3000～7000t/d設計，根據日產量計算出各工作面相對瓦斯涌出量和絕對瓦斯涌出量，見表2。

根據表2可知，10414工作面瓦斯涌出量較大，因此選擇合理的通風方式，解決瓦斯超限問題十分重要。

2 選擇合理的通風方式

2.1 U型通風方式 10414綜采工作面采用U型通風方式:機巷為進風道兼進料，風巷則為回風道兼出煤。

U型通風方式是煤炭資源開采中回采工作面應用最廣泛的通風方式，具有通風系統簡單、礦井建設工程量少等優點;但由于我礦是煤與瓦斯突出礦井，具有高瓦斯、高地壓等一系列不利因素，若采用該通風方式對于10414綜采工作面來說瓦斯積聚防治能力較差，雖然通過采取各種上隅角瓦斯積聚防治措施，可以減輕上隅角的瓦斯積聚。但是，由于采空區涌出的大部分瓦斯都在這里積聚，同時這里風速較低，風量不夠，仍容易在工作面上隅角聚積瓦斯，嚴重限制和危害工作面生產能力的提高，并存在極大的安全隱患。

2.2 風巷沿空留巷 Y型通風方式 10414綜采工作面機、風巷同時進風，風巷沿空留巷、另外再增加一條專用回風道用于回風(如圖1所示)。

該方式體現在瓦斯治理，采煤工作面接替上的優勢，具體有以下優點:預留巷道，使相鄰區段連續開采，緩解采掘接替;真正實現無煤柱開采，提高回采率，實現連續開采;實現無煤柱開采，無應力集中區，被保護層得以徹底保護;沿空留巷位于采動卸壓區，支護容易，便于維護;從根本上解決上隅角瓦斯超限問題;在留巷內對相鄰區段本煤層瓦斯長期抽放，對本工作面老空區瓦斯抽放，對相鄰煤層長期抽放;瓦斯治理與工作面回采同期進行。缺點是:預留巷道充填體支護，成本較大;煤層及頂底板較軟時，留巷維護工程量較大;留巷用單體配合鉸接頂梁走向挑棚加強支護，支護強度大，可靠性高，但單體占用量大，時間長;充填作業時，粉塵大。

從長遠來看，為了更有效的治理瓦斯問題，保證礦井長期、安全、高效的生產，Y型通風方式更有利于10414綜采工作面。

3 總結

首采面10414工作面具備實現沿空留巷的自然條件。采用沿空留巷將提高礦井煤炭資源回收率，緩解接替緊張，實現連續開采，實現本煤層煤與瓦斯共采，在抽采本工作面采空區瓦斯的同時抽采相鄰煤層瓦斯及卸壓瓦斯，消除瓦斯隱患，為安全開采創造條件。10414工作面臨近鉆孔瓦斯參數，煤層賦存條件，有利于Y型通風系統的建立，10414工作面實行沿空留巷回采，建立Y型通風系統，在瓦斯治理，工作面接替方面優勢明顯。

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