雙巷掘進工作面長距離通風的優化及應用

張政委

摘 要：陜西富源煤業有限責任公司黨家河煤礦在掘進順槽期間采用雙巷同時掘進，為了解決長距離掘進期間的瓦斯涌出問題，改善工作環境，對掘進期間的通風系統進行了優化，并明確了局部通風管理的要求和注意事項，從而保證了掘進期間的安全生產。

關鍵詞：掘進工作面；長距離；雙巷；通風；瓦斯

1 概況

礦井北、西與蘆村礦相鄰，南與黃陵2號相鄰，東與黃陵1號礦相鄰。侏羅系中統延安組為井田內唯一含煤地層，2號煤層為本區唯一的可采煤層，埋深一般在500～600m，可采厚度0.8～2.8m，平均1.65m。煤層賦存穩定，傾角一般在0°～3°。礦井采用中央并列式通風方式，機械抽出式通風方法，掘進工作面采用局部通風機壓入式通風。安裝兩臺FBCDZ №28/2×315軸流對旋式通風機，主斜井、副斜井為進風井；回風立井回風。煤層傾向性為容易自燃，自燃等級為I類，煤塵具有爆炸危險性。

礦井相對瓦斯涌出量為9.12m3/噸，絕對瓦斯涌出量為26.62m3/min，屬瓦斯礦井。掘進工作面掘進期間的瓦斯涌出量一般在3～5m3/min，瓦斯涌出來源有兩方面，一是掘進機在掘進過程中，由于礦壓的作用和煤體的粉碎，使原來煤體中處于吸附狀態的瓦斯迅速解析變為游離狀態，造成工作面的瓦斯濃度和瓦斯絕對涌出量增大，這是瓦斯的主要來源；二是掘進工作面落煤后，工作面周圍煤體圍巖的壓力重新分布，工作面前方超前壓力增大，巷道頂底板裂隙增多，導致新暴露煤壁中的瓦斯迅速涌入工作面，造成工作面涌出量增加，瓦斯濃度增大。

106主運順槽和106輔運順槽雙巷同時掘進，兩巷之間煤柱為20m，巷道設計長度2800m，兩巷掘進50m后掘進一個橫川。在巷道掘進超過2000m時，由于局部通風距離長，風筒漏風率增加，迎頭風量不能夠滿足生產需要，造成回風流中的瓦斯濃度達到0.75%～0.8%，為有效解決這一問題，特對通風系統進行了優化。

2 優化方案

2.1 優化前的通風系統方案

106主運順槽及106輔運順槽開始掘進時，均采用2×45kW的対旋式局部通風進行供風，風筒直徑800mm，局部通風機安設在膠運大巷。掘進工作面的回風經過回風聯絡巷至回風大巷（如圖一）。

2.2 優化后的通風系統設計方案

優化方案共計兩種：

（1）更改局部通風機位置，調整局部通風系統

當106主運順槽及106輔運順槽掘進至2000m時，在106主運順槽及106輔運順槽中間掘進第二個橫川，在106主運順槽二橫川向外50m處和106主運順槽與輔運順槽一橫川處各建筑一組風門，然后將106主、輔運順槽的局部通風機移至風門外。106主運順槽的回風經二橫川至106輔運順槽二橫川外段，與106輔運順槽的回風匯合共用二橫川外段的巷道，回至回風大巷。（如圖二）

（2）更換大功率局部通風機和大直徑風筒

更換大功率局部通風機，配備大直徑的風筒，從而增加掘進工作面的供風量，以達到降低掘進工作面的瓦斯濃度的目的。

兩種方案對比，如選用第二種方案，即更換大功率局部通風機和大直徑風筒，此種方案比較傳統，使用的大功率局部通風機和大直徑風筒費用較高，風筒數量較多，無法保證風筒的漏風率，且日常管理工作繁多。故采用第一種方案，即更改局部通風機位置，調整局部通風系統，這種方案比較創新，經濟合理，安全可靠。如果采用第一種方案無法達到降低瓦斯濃度的目的，可在更改局部通風機位置的方案的基礎上更換大功率局部通風機和大直徑風筒。

3 效果分析及注意事項

本次只選用了通過更改局部通風機位置，調整局部通風系統的方案在106主運順槽與106輔運順槽雙巷掘進期間的應用，并有如下效果。

（1）增加了迎頭的供風量，降低掘進工作面回風流中的瓦斯濃度，由原來0.75%～0.8%降低至0.4%～0.5%，效果明顯；

（2）減少風筒使用量，節約了材料費用，減少了日常維護風筒的工作量，做到了經濟合理，安全可靠；

（3）風筒數量減少，風筒漏風率降低，保證了掘進工作面的有效供風，改善了因風量不足造成的工作環境溫度高、粉塵大、能見度低等工作條件。

106主運順槽與106輔運順槽雙巷同時掘進期間，局部通風管理需注意以下方面。

（1）106輔助運輸順槽和106主要運輸順槽掘進工作面掘進期間，局部通風機安設在106主運順槽風門外全負壓通風的進風流中。全風壓供給局部通風機處的風量應大于局部通風機的吸入風量，并同時吊掛或墊高，距巷道底板不小于0.3m，并保持局部通風機部件完好，高壓部位嚴禁漏風，確保迎頭風量充足。

（2）掘進供風必須嚴格執行雙風機雙電源并能實現自動切換和“風電閉鎖”及“瓦斯電閉鎖”，風機設專人看管并掛牌管理，任何人不得隨意停開風機，杜絕無計劃停電、停風現象。

（3）風筒要吊掛平直，不拐死彎，接頭嚴密不跑風，逢環必掛，破口及時縫補，出風口距迎頭不超過5米，停電停風時，人員必須迅速撤到106主運順槽風門外全負壓風流中。

（4）掘進工作面作業期間，不得停風，嚴禁無風或微風作業，因檢修、停電等原因停風時，必須撤出人員，切斷電源，設置柵欄，揭示警標，禁止人員進入，并向調度室匯報，采取措施進行處理。

（5）加強通風設施檢查維護，確保通風系統穩定、可靠。

（6）加強對巷道內所有電氣設備的檢查和維護，消除失爆電氣設備，保證設備各項性能完好。

4 結論

通過更改局部通風機位置，調整局部通風系統方案在106主運順槽與106輔運順槽雙巷掘進期間的實施，解決礦井雙巷同時掘進期間的遠距離供風問題，保證掘進工作面的安全生產，為下一步雙巷掘進更長距離的供風提供了有力依據。

參考文獻

[1]國家煤礦安全監察局.煤礦安全規程[M].煤炭工業出版社，2014.

[2]張國樞.通風安全學[M].中國礦業大學出版社，2002.

（作者單位：陜西富源煤業有限責任公司）