高瓦斯礦井大斷面、長距離通風技術應用研究

摘要：針對霍爾辛赫煤礦高瓦斯、大斷面、長距離獨頭掘進巷道局部通風問題，研究影響長距離通風的關鍵因素，通過對局部通風機的合理選擇確定及相關技術管理措施，實現了獨頭掘進巷道長距離通風，減少了輔助掘進工程量，優化了工作面布置。

關鍵詞：高瓦斯 獨頭巷道 長距離通風 百米巷道瓦斯涌出量 風機選型

為了加強礦井集約化、機械化管理，創建高產高效工作面，進一步緩解采掘銜接緊張的矛盾，優化巷道布置，加大工作面順槽長度，減少輔助聯絡巷掘進工程，加快工作面掘進及準備的時間。高瓦斯礦井的大斷面、長距離通風技術成為制約礦井“雙高”發展的技術關鍵。

霍爾辛赫煤礦位于山西省長治市西，礦井設計生產能力3.0Mt/a，礦井絕對瓦斯涌出量為64.08m3/min，相對瓦斯涌出量為9.74m3/t，為高瓦斯礦井。煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為Ⅲ級，屬于不易自燃煤層。3209運輸順槽設計長度1750m，最遠通風距離1800m，掘進設計斷面19.6m2，實際斷面20m2。項目研究時，3209運輸順槽已掘進400m，使用FBDY6.3/2×37kW局部通風機，雙級實際吸風量720m3/min，風筒出口風量為530m3/min，不能滿足巷道長距離通風要求。

1 需風量計算

1.1 風筒出風口需風量計算

1.2 風機吸風口需風量計算

長距離巷道掘進，造成瓦斯涌出量隨掘進距離而增大，而掘進工作面瓦斯涌出量一般保持變化不大，根據工作面需風量按風筒漏風率、百米巷道瓦斯涌出量分別計算風機吸風口需風量，計算結果見表二，取最大值913m3/min。

2 局扇設備選型

2.1 局扇風壓計算

2.2 局扇選型

3 實際測量結果

通過加強局部通風日常管理，嚴格執行局部通風質量標準化標準，3209運輸順槽順利實現1800m巷道通風距離掘進，工作面、回風流瓦斯未出現超限報警現象，未發生局部通風機無計劃停風、停電事故，順利解決了高瓦斯礦井、大斷面、長距離通風的技術難題。當巷道通風距離達到1800m時，風筒出風量依然滿足巷道實際需風量，為其他類型的長距離掘進通風提供了可靠的技術支持。在實施過程中，我們對3209運輸順槽局部通風參數每隔200m進行了一次測定和分析，測定結果如表四所示。

4 局部通風管理技術與難點分析

4.1 風機管理：局部通風機實行六專管理（專用變壓器，專用開關、專用線路、專人看管、專用通訊、專項記錄）；風機裝設兩閉鎖裝置（風電閉鎖、瓦斯電閉鎖）；風機采用雙風機、雙電源、雙風筒管理。

4.2 風筒管理：超長距離通風，風筒漏風量大，風筒摩擦阻力大。通過使用快速接頭減少風筒接頭漏風量；通過選用高強度耐壓風筒可以減少風筒針眼漏風量；風筒吊掛要平、直、緊、穩，每隔20m打設固定點并使用鋼絲繩吊掛風筒，做到逢環必掛以減少風筒沿程阻力；風筒拐彎使用彎頭風筒并嚴禁拐死彎以減少風筒局部阻力；每班設專人檢查風筒完好情況，及時修補漏風地點；每班進行風機、風筒切換試驗，做到主備風機、主備風筒均實現有效通風。

4.3 監控管理：主副風機均安設開停傳感器，及時監控風機開關量變化；主副風筒均安設風筒傳感器，及時監控風筒有風、無風狀態；風機前及工作面均安設風速、負壓傳感器，及時監控巷道風量及風流壓力變化情況；通過加強日常局部通風監控管理，確保工作面正常安全生產，極大減少了局部通風事故的發生。

5 綜合效果評價

成功實施長距離通風技術為礦井高瓦斯、大斷面、長距離掘進提供了有力的技術保障，大功率軸流局部通風機配套大直徑高強度風筒以及高標準局部通風管理對掘進工作面實現高產高效提供了可靠的實踐經驗，保證了礦井的安全生產。

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作者簡介：許津津（1984-），男，畢業于太原理工大學，助理工程師，現就職于山西霍爾辛赫煤業有限公司通風區。