工作面均壓通風安全技術及應急方法研究

摘要：某煤礦回采煤層屬于易自燃煤層，煤礦在進行工作面回采的過程中，發現有低氧現象的出現，因此在開采工作面使用了?“U”型均壓通風技術，避免發生低氧環境問題。本文主要對工作面使用的均壓通風安全技術進行介紹，以促進礦井開采工作的安全順利。

關鍵詞：煤礦開采;均壓通風;安全技術;應急方法

在空氣中暴露著的煤，會因為氧化而放熱，導致溫度不斷提高，當溫度處于70至80度之后，溫度升高的速度會突然間加快，當達到煤炭的著火點溫度時，就會出現燃燒的情況，這種情況就是煤層自燃。在進行開采過程中，一旦發生煤層自燃的情況，就會出現嚴重的安全事故，因此，工作面的均壓通風非常重要。

一、礦井開采工作面概況簡介

礦井開采的煤層屬于Ⅰ類自燃煤層，煤層的平均厚度在13.8m左右，該工作面煤層自燃發火期為1個月，最短7天。在開采的過程中，采用走向長壁采煤法，綜采放頂煤工藝，全部垮落法管理頂板。在對工作面進行通風的過程中，使用了“U”型負壓通風技術，回采工作中，在回風隅角、機尾安全出口和工作面等位置進行測量，發現存在著不同程度的氧氣偏低的情況。這種低氧現象的存在，會使得工作人員出現缺氧的狀態，在很大程度上影響了工人的身體健康，進而嚴重的影響工作面的安全順利生產[1]。

二、工作面的低氧現象分析

（一）采空區浮煤氧化的影響

在進行回采的時候，以0.5m作為丟煤厚度，丟出的煤塊在受到沖擊之后會變成小碎塊，這就使得氧化的面積增加，而空氣中被釋放出的一氧化碳和二氧化碳增多。在通風過程中，我們使用的是“U”型負壓通風法，這種方法會將機尾回風隅角變成負壓最低處，所以回風隅角長時間處在低氧狀態，間歇性會有有害氣體涌出。

（二）礦井中負壓通風造成的影響

當礦井中存在嚴重的氣壓下降時，開采工作面也會出現較快的氣壓變化，而采空區卻是處于較慢的變化中，使得工作面大氣壓力小于采空區大氣壓力，這種氣壓的不平衡，會使得采空區的有害氣體向低壓工作面涌入，導致工作面低氧現象的出現。這種情況尤其在14：00～20：00尤為明顯。

（三）上覆采空區滅火治理中使用惰氣的影響

在某工作面，上覆采空區間距四十一米，在工作面周圍的煤層中，布置了兩巷道，巷道中聯巷間距為五十米，相鄰的工作面使用二十米寬煤柱進行格擋。當回采工作完成后，所有單獨的采空區就會連接成一個大的采空區。在滅火治理過程中，曾在上覆采空區進行大量氮液的注入，因此惰性氮氣的含量非常大，而當進行回采的過程中，上覆采空區和垮落的頂板聯通，失衡的氣壓導致上覆采空區中的二氧化碳、氮氣等，都向工作面涌入，導致工作面陷入低氧。

二、“U”型均壓通風安全技術措施

（一）通風防治低氧技術簡介

通過對工作面低氧現象的分析，我們可以明確：在開采工作中，將負壓通風技術用于工作面，是導致采空區的氮氣、一氧化碳和二氧化碳等有害氣體涌向工作面，使得工作面低氧的重要原因。因此，在進行開采的過程中，改變工作面通風方式，將負壓通風變成壓入式通風，將工作面和采空區之間的壓力差距縮小，將有害氣體涌入工作面的速度減緩，甚至抑制他們的涌入，有效的防止工作面低氧的出現[2]。

（二）“U”型均壓通風技術實施

在工作面使用的通風方式為“U”型均壓通風，需要壓入式均壓風機、均壓風門以及壓入式調節窗聯合運作。在開采的過程中，工作面相對來說是一個較為封閉的狀態，氣壓情況為正壓。將軸流壓入式通風機放置在主回撤通道用以防爆，這兩臺通風機一臺正常工作，一臺備用，在通風機的機身中部，需要進行密閉，而出風口和吸風口在密閉部位的兩側，用于向工作面壓風。在主通道和輔通道中間，以及回風巷靠近尾巷的位置，放置均壓風門，均壓風門耐高負壓。在運輸巷的位置安裝三道調節風窗，而在運輸巷聯通回風巷的位置，將自動調節風窗至于回風聯巷內。通過這樣的施工措施，能夠讓工作面的開采區域相對封閉，而機械開始運轉之后，封閉的工作面能夠得到足夠的風量（向工作面輸送的風量約為每分鐘2500立方米）。在進行工作面開采的過程中，通過安裝在回風巷的調節風窗，能夠將通風斷面的大小進行改動，以此來對開采工作面的壓力按照實際情況進行合理的調節。

（三）“U”型均壓通風安全的技術措施

在調整“U”型通風系統之前，首先要撤離在工作面、回風巷及通風系統周邊的工作人員，在各個出口的位置，設立明顯的警戒標志和措施，通風系統調整期間禁止任何人進入。在通風系統調整結束后，三十分鐘內不得進入，在專業技術人員通過測試之后，明確調整區域氣體濃度正常，才可以進入。在使用“U”型通風過程中，要每天固定對工作區域進行風量、氣壓進行測量，由瓦斯測量技術人員進行測量和記錄。

要指定專人負責線路、設備開關、均壓風機等設備，每個月要定期對風機的風電閉鎖等工作進行試驗，將試驗過程和結果進行詳細的記錄，并且自動切換雙電源。在平時工作使用過程中，要實時進行查看和維護。設立明顯的標示，非負責人員不得碰觸，風機禁止隨意停轉、兩道風門禁止同時打開。

在回風巷等位置，以及均壓風機等設備位置，要安裝監控，并安裝電話專線。

在使用“U”型均壓通風技術進行通風的過程中，要制定明確的制度：對于采空區的漏風量、空氣溫度等問題，要安排專人定期進行觀測分析和記錄;礦井通風工作需要配備完善的風阻，相關區域應有完整的風壓資料，以及專業的檢測手段等;保持警惕心，時時對巷道進行檢查，確保均壓區域內的風流流動的正常狀態[3]。

結束語

綜上所述，“U”型均壓通風安全的技術措施在礦井工作面的使用，能夠有效的抑制有害氣體溢出的情況，解決困擾我們依舊的低壓問題。在使用該技術的過程中，要確定設施設備的穩固，避免意外事故的出現。

參考文獻：

[1]朱曉慧. 高瓦斯工作面通風方式的適用性分析及瓦斯防治技術[J]. 山西煤炭， 2018（5）：43-46.

[2]段定杰. 采煤工作面通風防治煤塵技術的分析探討[J]. 石化技術， 2019（7）：205-206.

[3]高宏， 楊宏偉， 錢志良. 礦井末采期工作面高位鉆孔優化技術研究[J]. 煤炭工程， 2019（6）：108-111.

作者簡介：李獻智，1978年5月，河南民權，安徽理工大學，本科，通風安全