煤礦防風流逆轉裝置的研究與應用

河南神火煤電股份有限公司葛店煤礦 張文章 張 斌

煤礦防風流逆轉裝置的研究與應用

河南神火煤電股份有限公司葛店煤礦 張文章 張 斌

合理的通風系統設計對礦井的安全生產及經濟效益具有重要影響。礦井通風系統除了有結構合理的通風網絡和能力適當的通風機外，還要在網絡中的適當位置安設隔斷，引導和控制風流的設施和裝置，以保證風流按生產需要流動。葛店煤礦現分為北翼和雙廟擴大區兩個獨立的區域。為保證在礦井發生災變時，阻斷雙廟區域對北翼區域的影響，本文，筆者結合實際情況，在雙廟-600皮帶、-600軌道設置兩道防突風門，利用礦井完善的監測監控系統，為礦井通風系統提供安全系數。

一、礦井概況

葛店煤礦位于永城市（老城）東約20km，位于淮河沖積平原北部，地面地勢呈西北高、東南低，海拔標高為+31.5m左右。葛店煤礦東以王莊斷層（F21）與新莊煤礦毗鄰，南與安徽省為界，西至F4大斷層，北以F203斷層及二2煤-1 000m等高線為界。井田范圍走向長7km，傾斜寬3.5km，面積約為21km2。現分為北翼和雙廟擴大區兩個獨立的區域。

二、礦井突出危險性分析

中國礦業大學礦山開采與安全教育部重點實驗室于2009年6月對神火煤電股份有限公司葛店煤礦雙廟擴大區二2煤及三22煤進行突出危險性鑒定，鑒定結果為兩煤層均有突出危險性。河南煤炭地質勘探研究院提供的《河南神火煤電股份有限公司葛店煤礦（生產區）礦井地質報告》，礦井北翼可采煤層瓦斯測試結果表明，北翼瓦斯含量為0.01～0.85m l/g，北翼歷年相對瓦斯涌出量為1.03～2.44m3/t，及河南理工大學提供煤層瓦斯地質圖，可以確定為葛店礦北翼煤層為瓦斯風化帶。根據《防治煤與瓦斯突出規定》第43條（第1款）規定：“煤層瓦斯風化帶為無突出危險區域。”葛店礦北翼煤層為瓦斯風化帶，可以確定葛店礦北翼煤層為無突出危險區。

三、礦井通風系統

礦井通風系統為混合式通風系統，分為北翼和雙廟兩個相對獨立的通風區域。礦井北翼通風系統：原主、副井進風，北風井回風。礦井雙廟擴大區通風系統：原主、副井、東副井進風，東風井回風。

北翼主通風路線為主、副井進風→井底車場→北大巷→北翼運輸大巷（北→北大巷行人車場→24行人下山（24軌道、24皮帶）→-300軌道（-300皮帶）→26軌道（26皮帶）→北翼專用回風巷→北風井。

雙廟擴大區通風網絡為新鮮風流自主、副井井筒→井底車場→東大巷（19軌道、19皮帶）→暗主、副斜井（雙廟集中皮帶運輸巷）→-600軌道（-600皮帶）→-680軌道暗斜井（-680皮帶暗斜井）→采區下部車場→采區軌道上山→采區皮帶上山→皮帶順槽→工作面；乏風自工作面→軌道順槽→采區回風巷→-680回風巷→總回風斜巷→東風井→地面。

新鮮風流自東副井井筒→-680水平井底車場→-680水平軌道大巷（-680水平皮帶大巷）→采區軌道（皮帶）上山→皮帶順槽→工作面；乏風自工作面→軌道順槽→采區回風巷→-680回風巷→總回風斜巷→東風井→地面。

四、礦井風流逆轉危險性分析及防治措施

由于雙廟擴大區被鑒定為雙突區域，北翼和雙廟擴大區共用原主、副井進風，假設雙廟擴大區發生突出導致風流逆轉，由通風網絡中可以看出，突出后的逆轉風流會作為北翼的進風進入北翼大巷，帶來潛在的危險性。

隔爆水棚及隔離式自救器的使用能夠作為安全防護措施，但是不能夠徹底解決風流逆轉帶來的隱患。為此，葛店礦通防科結合實際情況，在雙廟-600軌道、-600皮帶投入使用防突風門兩套（如圖1），來增強本礦的安全系數，具體做法如下。

1.為防治東翼逆轉風流進入北翼通風系統，在礦井東翼-600軌道、-600皮帶（即中央主副井至礦井雙廟擴大區的進風線路）安設防突風門（平常為敞開狀態），防突風門前后有緊急制動按鈕，能夠實現緊急關閉，從而阻斷中央主副井至雙廟擴大區的風流，防止逆轉風流及瓦斯串入礦井北翼通風系統。防突風門前方300m處安設有監測探頭，能夠準確監測風流中瓦斯濃度變化情況。

2.當監測中心監測到風門兩邊探頭顯示的數據升高時，不能自動關閉，立即通知調度室，調度室立即通知負責-600軌道風門責任區隊及負責-600皮帶巷風門責任區隊，對防突風門進行及時關閉，阻斷雙廟擴大區逆轉風流進入礦井北翼。

3.防突風門前方300m處安設有監測探頭，能夠準確監測風流中瓦斯濃度變化情況，當瓦斯濃度超過0.5%時，對防突風門到北翼整個采區電氣設備自動斷電。

4.當防突風門前的監測探頭超過0.5%時（由監測中心落實實施，通防科進行監督），防突風門啟動自動關閉裝置對風門進行關閉，起到防止雙廟擴大區逆轉風流進入礦井北翼的作用。

5.當東翼逆轉風流串入北翼通風系統但防突風門未及時關閉，則由調度室及時通知北翼人員撤離及通知中央變電所對北翼進行斷電。在北翼全部實現斷電后，立即通知東副井人員按照反風作業程序，進行北翼反風。由調度室、機電科、東副井工區負責落實。