23112主采面重點瓦斯地區通風及瓦斯治理研究

馬元平

（山西曙光船窩煤業有限公司，山西 河津 043300）

煤礦井下的通風情況是影響煤礦安全的基礎，針對通風量不足的問題，必須及時調整增加通風量。基于船窩煤業23112工作面跨采的特殊性，通過對其通風系統進行優化調整，增加工作面的風量，實現對礦井瓦斯的治理。

1 工作面瓦斯概述

船窩煤業23112工作面位于船窩煤業三采區最下部，由于通風距離較長（里段長度680m，外段長度1220m），初采期間工作面風量僅為800m3/min，工作面瓦斯涌出絕對量達8m3/mm，通風量無法滿足該面回采時的通風和瓦斯治理的要求。綜合考慮決定從通風系統的優化改造入手，對23112工作面瓦斯超限情況進行治理，確保23112工作面能夠實現高產高效安全開采。

2 回采前期的瓦斯治理

2.1 回采前期的瓦斯情況分析

（1）回采初期，由于23112工作面下隅角頂板不冒落，空頂距離長，易積聚瓦斯，割煤時下隅角瓦斯濃度最大可達1.2%。

（2）工作面自40架以下，割煤期間瓦斯濃度達到1%左右，經常造成工作面瓦斯超限，導致工作面停產。

（3）工作面下巷瓦斯濃度達到0.75%以上，造成整個工作面斷電。

2.2 通風系統的優化改造措施

（1）對南翼各用風地點的風量按供風要求進行有效的控制，提高系統的穩定性，確保23112工作面的風量。

（2）對南翼的通風設備加強維護和管理。

（3）采用雙進雙回的通風系統。在23112工作面上巷中間巷以里做一通風立井與23100軌道下山相通，采用23104石門、23100軌道下山進風，23112運料斜巷及23112下巷回風，增加了23112工作面的進風通道，減少回風系統的通風阻力，使23112工作面的風量達到1200m3/min。

（4）在南翼五中車場建造風門，打開五中回風風門，增加一條三采區的回風通道，減少其回風阻力。

2.3 其他治理措施

工作面其他方面的瓦斯治理情況如表1所示。

表1 改進割煤方式前后工作面瓦斯涌出情況

（1）降低割煤機的割煤速度。在第40-1架割煤時，速度控制在1m/min左右，防止煤壁片幫。

（2）改進割煤工藝。由原來在工作面機頭割三角煤，改為在工作面中間第50架左右割三角煤方式進刀。

（3）在23112工作面及下巷安設瓦斯、風速探頭，利用KJ90瓦斯監測系統對23112工作面的瓦斯和風量進行實時監測。可以有效地掌握瓦斯濃度的變化，當瓦斯超限時必須及時停止作業，采取措施降低瓦斯濃度后才可繼續作業。

3 跨采后的瓦斯治理措施

3.1 存在的問題分析

該工作面回采過23112上巷通風小井后，通風方式將變為單進單回，只有23104石門進風、23112下巷回風。通過計算機模擬23112工作面在現有通風條件下跨采后（即采過上巷通風小井和23100皮帶機尾回風道）的風量大小，同時在23100膠帶機尾繞道處打了一道臨時板閉，進行了跨采后的模擬試驗。模擬試驗結果表明，23112工作面跨采后風量僅剩300～400m3/min，風量無法滿足生產需要，也將會出現瓦斯超限現象，必須進行優化改造。

3.2 通風系統的優化改造措施

根據23112工作面的通風實況，改單進單回的通風方式為單進雙回。在23112下巷和-480m南大巷立交點附近做通風小井，利用-480m南大巷及23100軌道、膠帶上山直接回風到23100巖石回風上山。通風系統的優化改造方案如下：

（1）在-480m南大巷口處構筑兩道永久風門。

（2）摘除-480m南大巷正前兩道風門。

（3）在23100軌道坡頭聯絡巷石門處構筑兩道永久正反風門。

（4）在23100絞車房回風道構筑一道擋風調節墻。

（5）拆除23100軌道坡頭23100巖石回風上山密閉。

（6）摘除23106車場風門。

3.3 優化改造效果分析

對通風系統進行優化改造后，工作面通風量保持在1000m3/min左右，緩解了該工作面跨采后的通風困難，主要效果如下。

（1）通風立井施工速度快，能起到立竿見影的效果。

（2）通風立井耗資少，在相同的條件下，立井鉆孔施工比巷道掘進投資少。

（3）為下個工作面上巷掘進及回采時的通風提供便利條件。在設計中可作為25101上巷的一條供風巷道，有利于瓦斯超限的治理。

（4）易于封堵，便于調節風量。

4 回采過下巷通風立井后的瓦斯治理措施

4.1 存在的問題

23112工作面回采過下巷立井后，又將是單進單回的通風系統，面臨通風困難。23100北輔助膠帶上山擔負著三采區和五采區的回風，而五采區采掘安排較集中，瓦斯賦存高，各掘進工作面配風量大，所以25100地區過高的風量重負將影響23112工作面的風量，造成工作面風量不足、瓦斯超限，威脅到23112工作面的生產。

4.2 通風系統的優化改造措施

綜合考慮五采區和三采區緊密銜接情況，如果施工一條共同的回風通道，可在短時間內解決五采區和23112工作面通風困難的狀況。基于該假設提出以下優化改造方案：施工一條五采區和三采區的共用回風通道，與-480m南大巷連通，將-480m南大巷改造為五采區及23112工作面回風巷，利用23100軌道、23100膠帶上山進行回風。

優化改造方案的實施情況如下：

（1）在23112下巷外段靠近25100采區附近施工一條23112下巷通風斜巷，施工長度為130m，使-480m南大巷與23100北輔助膠帶上山溝通。

（2）在-480m南大巷口處建一組風門。

（3）拆除-480m南大巷正前風門。使-480m南大巷與23100膠帶下山相通。

（4）拆除23100軌道、膠帶之間各車場風門。

（5）在23100車場坡頭建一組正、反風門，將23100軌道下山改為回風上山。

（6）拆除23100軌道坡頭23100巖石回風上山密閉，使23100軌道上山直接與23100巖石回風上山相通，減少了回風的通風阻力。

4.3 優化改造效果分析

通風系統改造工程完成后，通風效果改善明顯。經實際測量，南翼通風總阻力降低了200Pa，總風量增加600m3/min，23112工作面風量由800m3/min增加到1200m3/min，工作面下巷風流中瓦斯濃度由0.6%降為0.35%，下隅角瓦斯濃度由0.8%降為0.5%，有效地治理了23112工作面的瓦斯超限問題。

5 治理效果

在船窩煤業23112工作面瓦斯超限治理過程中，主要從選擇合理的通風系統入手，優化改造通風系統增大工作面的風量，從而達到治理瓦斯超限、降低工作面瓦斯濃度的目的。工作面回采過程中，采用了單進雙回、雙進雙回等通風方式的調整，工作面風量達到1200m3/min，有效地治理了瓦斯超限問題，保證了23112工作面的穩產高效安全。