鉆孔引風法在長距離獨頭巷道通風中的應用

張 超

（兗州煤業股份有限公司鮑店煤礦，山東 鄒城 273500）

1 概況

兗礦集團公司鮑店礦位于兗州礦區中西部，屬低瓦斯礦井。礦井通風方式為兩翼對角式，主要通風機工作方法為抽出式。隨礦井采掘接續及采掘設計影響，長距離獨頭巷道掘進是必不可少的，巷道掘進過程中存在臨時停工或掘進到位后長期無法形成全風壓通風系統的情況。

八采泄水巷位于八采區南部，巷道開門點位于導線點G33南31.9m處，向南掘進1305.6m后在導線點YJ36處向巷道右幫以243.5°方位角按3‰上坡掘進，施工437.7m結束，停頭位置從八采二號探巷下方通過，層間距約23.2m。

巷道停頭后，局部通風長度為2370m，局部通風距離長，人員進入巷道檢查存在較大安全隱患，且局部通風機長時間開啟耗電量大，管理復雜。

2 鉆孔施工前通風狀況

鉆孔施工前，八采泄水巷采用FBDNo6.3/2×22kW局部通風機供風，風筒長度為2370m，風筒接頭多、長度大，在日常使用過程中存在接頭漏風、風筒破口或接頭開節等情況易造成漏風量增大，難以保證獨頭巷道風量。

八采泄水巷使用局部通風機供風期間每班需安排瓦檢員與安監員結對子巡查，每日需安排人員進行風機主備扇切換實驗，每月需要對風機、開關的防爆性能進行檢查，巷道及設備日常管理維護人員多，投入人力較大。

局部通風機使用期間每日需使用電量528kW·h，局部通風機長期開啟能耗大，經濟效益低。

3 鉆孔施工后通風狀況

鉆孔施工后，通過鉆孔將83上01輔運順槽與八采泄水巷兩條巷道進行連接，使風流通過鉆孔從83上01輔運順槽流入八采泄水巷中，經過八采泄水巷進入南翼總回，風量達到200m3/min，風流路線：八采西部輔運上山→83上01輔運順槽→八采泄水巷→南翼回風石門→南風井。

3.1 鉆孔施工位置及角度

八采泄水巷從83上01輔運順槽下方通過，利用鉆機在83上01輔運順槽BY27導線點北側7.1m處硐室內垂直向下施工鉆孔。

圖1 鉆孔施工平面圖

3.2 鉆孔施工數量的選擇

根據八采泄水巷掘進期間氣體檢查情況，掘進期間工作面存在瓦斯涌出現象，因此選取巷道最低風速為0.25m/s，八采泄水巷巷道最大斷面積為10.2m2，巷道風量不得低于153m3/min。

鉆孔施工前83上01輔運順槽及八采泄水巷相關技術參數實測見下表。

表1 鉆孔施工相關技術參數

將鉆孔類比為通風設施調節斷面，利用通風設施風量調節斷面相關公式進行計算：

八采泄水巷維護風量

通風鉆孔累計斷面：

因此，選定鉆孔個數為6個，鉆孔直徑為φ170mm。

3.3 通風鉆孔施工及保護安全技術措施

3.3.1 鉆機安裝準備工作

1）確保83上01輔運順槽鉆機施工地點附近安設的電話通訊線路暢通。

2）嚴格執行崗位危險源辨識制度、“四級”安全評估制度及“三位一體”安全確認制度。

3）鉆機的安裝、調試：①鉆機機臺（道）木安放要牢固，運搬車四輪用道木墊起離地（離道），前后打上平穩的立柱（專用壓車柱），并打上戧柱，戧柱與施工鉆孔方向相反，并用鐵絲聯接在固定的錨桿上；立柱及戧柱厚度及寬度均不小于100mm，并與頂板接實。②機身安放要平穩，上緊底固螺絲，各種電氣設備杜絕失爆；機械運轉部分要安裝防護罩（欄）。否則，不準運行使用。③在搭接電源時，必須設專人停送電，在井下電氣設備上工作，嚴禁帶電作業，井下電氣設備在檢查、修理、搬移時應不少于兩人協同工作，相互監護。設備檢修停（送）電應由專人負責，嚴禁采取約時、捎信或其它不安全的方式聯系停（送）電。停（送）電操作應一人操作、一人監護。檢修停（送）電操作，實行雙牌制。即在停電的開關上，先由停電人員掛“禁止合閘，有人工作！”標示牌，工作負責人（或指派的專職聯系人）掛“檢修”牌。設備送電前，應按與上述相反的順序進行確認、摘牌。“檢修”牌應標注使用人單位、姓名。設備檢修結束或試運轉，檢修人員對現場進行清掃整理，所有人員均撤離檢修設備，工作負責人對現場檢查確認，并履行相關手續后，方可送電或恢復試運轉。檢修負責人在檢查瓦斯濃度不超過1%后方可開蓋（拆線），進行驗電、放電，在檢修設備電源側進行可靠接地，掛“已接地”牌。④準備好各種配件、管材。鉆桿、電纜、水管等擺放（或懸掛）要整齊有序，開關、電纜等設備的擺放要符合機電管理的有關規定⑤調試鉆機，檢查鉆機各傳動部分運轉必須正常，開關起動必須靈活可靠，各種零部件及鉆具必須齊全、合格，發現不符合規定的，必須進行處理或更換。

3.3.2 鉆孔施工

1）鉆探施工時，現場必須有工班長及以上管理人員統一指揮。

2）施工人員穿戴要整齊，操作人員要站在操作臺一側，袖口、領口、衣角要扣緊，不要戴手套，不要把毛巾露在衣領外；不得緊靠鉆桿，給壓要均勻，隨時掌握孔內情況，鉆速鉆壓要及時調整，以保證正常鉆進；同時，必須加強鉆機的正常維護。

3）起動鉆機時，精力要集中，做到手不離按鈕，眼不離鉆機，及時迅速地起動和關閉開關。

4）要保證水路暢通，有足夠的流量，嚴禁干打眼。

5）禁止用手、腳或其它物件直接制動機械運轉部分，禁止將工具或其它物品放在鉆機或電機上，禁止任何人坐在防爆開關上。

6）下鉆前，必須準確丈量鉆具，并認真檢查鉆具、接箍是否通氣，絲扣是否完好，鉆桿彎曲、磨損是否嚴重，凡不合格者均不得下入孔內。提鉆前，要準確丈量機上余尺（殘尺）。當提升困難時，要用牙鉗扭動鉆具，此時應慢速提升。

7）鉆孔透孔后，鉆孔上口要安設花管，防止雜物掉入鉆孔，堵塞鉆孔。

8）鉆機搬遷前，應將現場的衛生及時清理干凈，并保證鉆機及其關聯設備、管材的衛生面貌良好；然后方可搬遷。

9）與其他單位平行作業時，施工現場負責人必須與相關單位現場負責人協調好施工時間，嚴格執行“行人不行車，行車不行人、不作業”制度，嚴格執行平行作業通報制度。

3.3.3 鉆孔保護

鉆孔施工完畢后，為防止鉆孔堵塞，加工套管、花管對鉆孔進行保護，在鉆孔內下入套管，套管上方加裝花管防止大塊雜物進入套管造成堵塞。安裝套管、花管后在鉆孔硐室外設置柵欄1道，防止人員進入。

4 效果和效益

鉆孔施工后，將局部通風機停電閉鎖，八采泄水巷能夠形成全風壓通風，風量達到200m?/min以上，滿足規程要求。形成全風壓通風系統后將原FBDNo6.3/2×22kW局部通風機停電閉鎖，每天減少電量消耗528kW·h，降低了能源浪費和電力消耗；形成全風壓通風系統后相比局部通風具有安全、可靠等特點，人員進入巷道更加安全，提高了安全效益。

通過本次鉆孔設計、施工、應用所取得的效果，對煤礦井下同類型的長距離局部通風巷道通風系統的改造有著參考借鑒的價值。