論礦井工作面通風(fēng)方法

呂輝

摘 要：安全合理采礦是礦業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，其中通風(fēng)技術(shù)是解決安全隱患的關(guān)鍵，對于采煤作業(yè)的安全生產(chǎn)具有重大意義。文章主要是針對高瓦斯礦井的通風(fēng)技術(shù)以及長距離巷道掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：礦井 工作面 通風(fēng)

中圖分類號：TD72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-01

近幾年，礦井安全事故頻頻發(fā)生，引起了各界的關(guān)注。安全保障技術(shù)的進(jìn)步卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦業(yè)發(fā)展的需要。由于我國煤層低壓、低滲、低飽和等煤層氣地質(zhì)條件導(dǎo)致抽放困難。安全合理的通風(fēng)技術(shù)是安全的基礎(chǔ)，也是解決安全隱患的關(guān)鍵，對于采煤作業(yè)的安全生產(chǎn)具有重大意義。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析

礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析主要可以從以下幾個方面來進(jìn)行：第一，礦井通風(fēng)阻力。礦井通風(fēng)阻力測定主要技術(shù)手段是采用氣壓計(jì)方法。該方法主要是將兩臺同型號氣壓計(jì)放在井口，利用兩臺氣壓計(jì)的顯示的讀數(shù)來進(jìn)行計(jì)算壓力的實(shí)際值。其中，一臺用于井下測壓，另一臺在井口5 min記錄一次氣壓，并利用兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而得到采煤系統(tǒng)的通風(fēng)狀況。在測量氣壓的時還需要其他的指標(biāo)，例如各測點(diǎn)的干濕溫度，風(fēng)速以及巷道斷面參數(shù)、各測量具體地點(diǎn)的距離以及他們各自的靜壓等指標(biāo)。一般來說，測定儀器儀表的誤差等都會造成測量結(jié)果的誤差。對于測量結(jié)果的檢驗(yàn)，可以采用風(fēng)量檢驗(yàn)法和阻力檢驗(yàn)法。第二，通風(fēng)機(jī)性能測定。為了保證風(fēng)機(jī)高效穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要準(zhǔn)確地掌握礦井主要通風(fēng)機(jī)性能，同時，這對于向井下提供足夠量的新鮮空氣，確保安全生產(chǎn)是十分必要的。第三，礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀。我們可以通過礦井等積孔、巷道風(fēng)流質(zhì)量合格率、用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量串聯(lián)情況、通風(fēng)機(jī)裝置合格率、通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性情況、礦井構(gòu)筑物合格率、用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量合格率、礦井有效風(fēng)量等指標(biāo)來評價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)好壞。

2 如何選用高瓦斯工作面通風(fēng)技術(shù)手段

通風(fēng)技術(shù)手段的選擇對于高瓦斯作業(yè)面來說非常重要，選擇通風(fēng)技術(shù)主要考慮到采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采區(qū)通風(fēng)技術(shù)的篩選原則如下：采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)；采煤工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒頂區(qū)；有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。

2.1 U+I型通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍

在距回風(fēng)巷內(nèi)側(cè)10 m處沿頂板裂隙帶布置一條內(nèi)錯尾巷，形成采空區(qū)與內(nèi)錯尾巷的溝通點(diǎn)形成一個低壓區(qū)，該低壓區(qū)便可以使得工作面最低壓力區(qū)由上隅角轉(zhuǎn)移到溝通點(diǎn)處。U+I型通風(fēng)系統(tǒng)是近年來廣泛開展起來的放頂煤工作面瓦斯治理技術(shù)。U+I 型通風(fēng)系統(tǒng)使機(jī)尾后部采空區(qū)瓦斯向內(nèi)錯尾巷流動，在這種情況下，該系統(tǒng)的選用就可以減小了上隅角的瓦斯壓力，此種通風(fēng)系統(tǒng)適用于放頂煤一次采全高綜采工作面通風(fēng)瓦斯管理時。

2.2 Y型通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍

Y型通風(fēng)方式有利于改善工作面環(huán)境條件和稀釋工作面瓦斯。后退式采煤兩進(jìn)一回 Y 型通風(fēng)系統(tǒng)，該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要可以進(jìn)行兩條巷道進(jìn)風(fēng)，減少工作面的風(fēng)量，使采空區(qū)瓦斯直接進(jìn)入回風(fēng)巷。該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要可以減少采空區(qū)漏風(fēng)和瓦斯涌出，有助于防止工作面煤塵飛揚(yáng)，另外，該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要還可以防止工作面瓦斯積聚，減少事故的發(fā)生。通過工作面稀釋煤層瓦斯，具有稀釋回風(fēng)瓦斯?jié)舛鹊淖饔谩型通風(fēng)方式適用于采空區(qū)和鄰近層瓦斯涌出量都比較大的煤層。

2.3 W型通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍

W型通風(fēng)方式采煤工作面有三條平巷，即上、下平巷、中間平巷。相鄰的兩個工作面共用一條進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)巷道。通風(fēng)網(wǎng)路呈并聯(lián)結(jié)構(gòu)，風(fēng)阻小，風(fēng)量大，漏風(fēng)量小。此種通風(fēng)方式減少了采準(zhǔn)巷道的開掘和維護(hù)費(fèi)用，保證了運(yùn)輸設(shè)備處于新鮮風(fēng)流中。該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要適用于瓦斯涌出量大的長工作面和雙工作面。

2.4 H型通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍

H型通風(fēng)系統(tǒng)增加了工作面的安全出口，工作面風(fēng)量大，氣象條件好，通風(fēng)阻力小，工作面機(jī)電設(shè)備都在新鮮風(fēng)流巷道中，該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要易于控制上隅角的瓦斯。但由于有附加巷道，該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要可能影響通風(fēng)的穩(wěn)定性，同時它順槽條數(shù)多，該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要可能會導(dǎo)致巷道掘進(jìn)及維護(hù)工作量大。該型號的通風(fēng)系統(tǒng)主要適用于采煤工作面產(chǎn)量大、瓦斯涌出量大、工作面需風(fēng)量大時。

3 長距離巷道掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)特點(diǎn)及其應(yīng)用

3.1 大功率高效局部通風(fēng)機(jī)

掘進(jìn)通風(fēng)對局扇的要求是風(fēng)壓高、風(fēng)量大、效率高、體積小、噪音低、堅(jiān)固、防爆。一個掘進(jìn)工作面不能超過2臺以上的局扇供風(fēng)。局扇應(yīng)滿足有效風(fēng)量足夠稀釋掘進(jìn)工作面及后巷回風(fēng)流中瓦斯。大功率、高效率、高風(fēng)壓局部通風(fēng)機(jī)配合高強(qiáng)度、大直徑、低風(fēng)阻風(fēng)筒可以有效的解決長距離巷道掘進(jìn)通風(fēng)的問題?，F(xiàn)階段，主要是通過強(qiáng)化風(fēng)筒管理、提高風(fēng)筒質(zhì)量、單臺風(fēng)機(jī)效能等來提高有效供風(fēng)量。常規(guī)的局扇聯(lián)合通風(fēng)方式主要有以下三種：兩臺局扇集中串聯(lián)方式；兩臺局扇集中并聯(lián)方式；兩臺局扇同時供風(fēng)方式。大功率、高效率、高風(fēng)壓局部通風(fēng)機(jī)配合高強(qiáng)度、大直徑、低風(fēng)阻風(fēng)筒可以保證長距離巷道掘進(jìn)通風(fēng)。

3.2 長距離掘進(jìn)的巷道布置方式

局扇“接力串聯(lián)”聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)方式可以有效的解決長巷道掘進(jìn)的通風(fēng)。一般采取雙巷或三巷（運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽、專用瓦斯排放巷）平行掘進(jìn)。在工作面設(shè)計(jì)施工中間聯(lián)絡(luò)巷，采用局扇正壓和主扇負(fù)壓聯(lián)合通風(fēng)方案。以縮短局扇正壓通風(fēng)距離，增加負(fù)壓通風(fēng)長度。

3.3 長巷道掘進(jìn)通風(fēng)的安全保障技術(shù)

完善掘進(jìn)工作面監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)；完善局部通風(fēng)機(jī)雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動切換、自動分風(fēng)裝置；實(shí)施煤巷噴漿封閉措施；嚴(yán)格執(zhí)行“先抽后掘”制度；嚴(yán)格落實(shí)局部通風(fēng)管理制度和風(fēng)機(jī)風(fēng)筒專人承包制度。

4 結(jié)語

綜上所述，安全合理的通風(fēng)技術(shù)是安全的基礎(chǔ)，也是解決安全隱患的關(guān)鍵，對于采煤作業(yè)的安全生產(chǎn)具有重大意義。在高瓦斯工作面的采煤作業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況分別選用U+I、Y、偏 Y、W、H 型通風(fēng)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 晉新林.低瓦斯礦井15號煤綜采工作面通風(fēng)方式的選用[J].煤礦開采，2012，17（2）：32.

[2] 程健維，楊勝強(qiáng).礦井采掘工作面通風(fēng)效果的綜合評價(jià)[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，17（5）：166.

[3] 方仲春.礦井通風(fēng)中工作面通風(fēng)技術(shù)的篩選[J].科技信息，2012（21）：424.

[4] 李秀琴，胡永忠.肖代兵薄煤層高瓦斯礦井高產(chǎn)高效工作面通風(fēng)方式—“雙U”型通風(fēng)方式的探討[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2006，2（5）：864.