井下運輸與通風系統形成的施工方案研究

李 鶴

（長春黃金設計院有限公司，吉林 長春 130012）

所謂礦井通風系統，主要是將新鮮空氣以及通風動力提供給在井下各項作業點，將污染空氣經由通風網路排出，使用合理的通風控制設備。其中，該項系統和各項作業地點有著非常密切的聯系性，本身直接影響了礦井通風情況，是非常重要的一項工程。當前階段，需要結合實際情況制定出完善的井下運輸和通風系統應用方案，準備充足的設備和材料，加大施工環節的監督管理力度，明確施工的具體位置，將膠帶和電纜以及管路等設備的性能體現出來，定期進行維護[1]。

1 制定完善的施工方案

1.1 拆除工作

在施工作業開展期間，相關人員做好設備和電纜管線的保護工作，避免受到不良因素的影響發生損壞現象，徹底拆除開口處的砌碹支護，使用錨網進行支護，拆除期間，務必控制好具體的長度，不可以超出1m，等到完成開口位置的支護工作以后分段實施巷道施工。第一，當軌道下山以后，需要朝著南部進行運輸，控制好巷道長度，最佳為29m。第二，以上環節完成以后，再次進行坡度施工，巷道長度是18m，二號段施工期間，坡度是8° 0’54，基本的施工長度大約為27m，巷道整體長度是41m。第三，三號段施工到位后，以真方位角191° 50’54’，坡度是水平向前施工，巷道總長度是21m。

1.2 具體的施工流程

其一，對于運輸繞道開口位置處，原支護是粗料四砌碹支護，只有將碹體徹底拆除以后，在巷道內才可以使用錨網實施支護工作。在拆除碹體的前期階段中，采取碹體把運輸繞道開口處軌道下山上下距離5m 位置處強化支護力度，待相關的支護作業完成之后，需要拆除運輸繞道開口位置的原支護，詳細檢驗實際位置，拆除和支護1m，提升提升活矸的穩定性，整理和工作沒有任何聯系的雜物，保障施工作業順利開展。對于頂幫來講，需要使用錨索網實施聯合支護，錨桿之間的間距是0.8m，巷道使用錨索網開展相關的支護操作。

1.3 支護操作

當前階段，在進行工作面臨時支護操作工作的過程中，要想確保安全性，可以使用前探梁掛網，其作用良好，只需要對巷道各項間距進行合理的控制即可，比如巷道的最小控頂距是0.2m,最大控頂距必須為1.2m，應用性能良好的無縫鋼管，控制好實際長度，不可以低于3.0mm，將其當成臨時性支護。在工作面支護期間，集錨桿、錨索以及鋼筋梯為主，展開聯合性的支護操作工作，只有確保永久支護的安全性以后才可以進行下一流程的操作，處于該項階段中，使用錨桿和菱形網以及鋼筋梯等聯合支護順潮繞道貫通點巷道，將鋼梁搭設到頂部，進行密集支護操作，保持每個鋼筋的距離，完成后進行噴漿操作。在巷道交叉頂板中使用錨索進行支護的過程中，具體流程表現為以下幾點：將三根錨索鎖口裝設到第一排，實際間距為1000mm 即可，鋼梁間距是0,2m，進行噴漿支護。把三根錨索鎖口裝設到第一排，使用合理的方式進行加護操作，增強安全性，避免出現誤差現象，以免影響到工作的正常開展[2]。

1.4 運輸要點

當前，等到完成了爆破落巖工作以后，使用設備將其裝設到礦車中，運輸到山下，運輸方式必須緩慢，利用軌道下山，牽引到井底車場，最后放在地面。

2 對斷面以及支護參數明確

其一，在頂板錨桿中應用20mmx2200mm 左旋五縱高強度螺紋鋼錨桿，間排距是800mmx1000mm，靠幫的頂板角錨桿和鉛垂線夾角是80°，孔深為2150m，整體錨固長度控制在950mm，頂錨桿的錨固力不低于80kN，螺母擰緊力矩不低于120N.m。

其二，幫錨桿應用20mmx2000mm 左旋無縱高強度螺紋鋼錨桿，錨桿水平布置，簡排距是800mmx800mm，孔深為1950m，每一根錨桿應用一支MSCKa2335 和MSK260 錨固劑，實際的錨固長度是950mm，幫錨桿的錨固力不能低于60kN，螺母擰緊力矩不可以小于120N.m。

其三，對于錨索來講，在制作期間，需要使用高強度低松弛預應力鋼絞線最佳的距離為2000x2000mm，孔深大約是6000mm，使用MSCKa 和MSK 錨固劑，錨固長度表現為1550mm，需要明確認識到的一方面是，錨索自身的錨固力不可以低于250kN，等到完成錨索安裝工作以后，上防設裝置，使用鐵絲連接錨索和頂部錨網，確保穩固性[3]。

其四，當錨索終孔錨固段巖層性能下降以后，比如泥巖、裂縫等和錨固力標準要求不一致，就應當馬上通知技術部門，及時制定出完善的應對對策。

其五，菱形網；菱形網選取直徑為10mm 的鋼絲制作而成，長度大約是8500mm，寬度是1150mm，頂板和兩幫全部鋪設菱形網，網和網之間應當使用搭接方式進行連接，搭接長度是100mm，允許誤差是＋10mm。

其六，鋼筋梯，鋼筋梯采取直徑為12mm 的鋼筋焊接形成的，頂部鋼筋梯長是4100mm，寬度是800mm，限位孔間距是800mm。

3 對于通風系統現狀和應用情況的分析

所謂統一類型的通風，主要是指一項礦井相互形成了完善的通風系統，分區通風表現為分成多項獨立類型的通風系統，各項風流之間不會相互影響。現階段，當構建礦井通風系統的過程中，相關人員注重的主要問題是應當應用分區還是統一通風，這是重點。在一般來講，統一通風在我國金屬礦山中應用極為普遍，這是因為統一通風方式良好，無論是進風還是排放的時候，均十分的集中，方便進一步監督和管理，在對范圍較小礦井進行開采的過程中，比如深礦井，適合應用全礦統通風。從實際情況進行探究，分區通風本身有著網路簡單、方便控制風流和受阻程度較低等一系列優勢，基于此，礦體埋深非常淺并且十分分散的礦山對該項方式應用程度極高，可是因為分區通風期間所需的進排風井是非常多的，推廣期間受到了一些因素的影響，能否應用分區通風，關鍵在于地表地表的通風井巷工程量大小程度以及有沒有能夠利用的井巷等。通常情況下，使用分區通風的時候，可以有效的分散在礦井埋藏情況，通風井巷工程量不大，不過礦體埋深程度非常的淺，產量多，當形成通風系統的話，將會增加調節風量的難度，加劇復雜性。在本篇文章中，主要對于通風系統現狀和應用情況進行了重點分析。

3.1 存在的問題

對于井下通風情況影響因素的分析。第一，受自然因素的影響，井下作出位置作為地質條件較為惡劣，受管理、技術和環境等因素的影響，對于一些自然性條件在控制方面還處于較弱狀態，一旦處理不好的話，就會對井下作業正常通風產生不良的影響，并且伴隨著井下施工作業的深入開展，瓦斯濃度也會隨之增加，這些因素都會加劇井下施工作業安全隱患出現的概率。第二，環境因素對礦井通風工作也有著直接性的影響，對于井下環境因素來講，主要是受到礦井通風網設置通風設備質量等因素的干擾，一旦沒有合理設置礦井通風網結構的話，引進的通風系統不具備合理性，外部漏風現象比較嚴重，就會影響到整體通風效果，使其無法滿足礦井作業要求，進而阻礙各項工作正常開展，嚴重的情況下還會威脅到作業人員自身安全，而且確保井下通風工作良好開展的關鍵在于通風設備的應用，一旦通過設備質量不高的話，那么在使用期間故障就會頻繁出現，沒有及時處理也必定會弱化整體通風效果。最后防塵屬于礦井中特別重要的一個環節，當制定的防塵設施不健全的話，那么井下環境質量和作業人員安全就會受到嚴重的威脅，有的情況下還會出現煤塵爆炸。第三，受人為因素的影響，在井下工作要開展期間，無論采取的井下通風設備有多高的完善性，如果管理不合理的話，通風系統運行效果和質量一樣會難以體現出來，產生這些現象的實質性因素是因為受到人為方面的影響，比如礦井通風人員在工作期間沒有樹立正確的安全通風理念，也沒有了解到通風情況在井下安全工作的重要性，管理工作開展期間存在著責任意識不強以及管理不到位等現象，完全不注重通風系統的日常檢驗和維修導致通風安全隱患問題得不到徹底的解決，最終問題加劇。

3.2 基本對策

提升井下運輸和通風系統的安全性，對于運輸和通風系統安全問題來講，具體表現在兩個方面，分別是安全性和穩定性。針對于安全性來講，在現有的礦井工作開展期間。大多數企業因為過于重視對資源方面的開發以及生產建設目標的控制，完全忽視了通風系統運輸系統的升級和改進，這就使得該項系統在應用期間有著較高的隱患性，難以滿足安全作業提出的高要求，在井下工作全面開展了背景下，各種各樣的技術被引進到此項環節中，這些技術的應用使得井下作業安全性有所提升，可是從整體情況進行探究，通風系統還有較多的問題，比如，通風系統設備老化現象過于嚴重，冒頂事故風險概率諸多，再者生產企業沒有做好通風系統運行維護工作，運行期間故障頻繁出現，這從一定程度上增加了安全隱患的形成。除此之外，井下通風構筑物伴隨著開采工作的深入開展，也會隨之發生改變，進而對通風系統運行參數提出了不同的要求，不過在具體管理環節中大多數企業并沒有結合這些變化情況來更新以及升級井下同步系統。

第二，穩定性，穩定性作為通風系統安全問題的一種表現，一旦提升系統穩定性就可以確保整體運行的安全程度，針對于井下環境來講，通風系統穩定性經常受到多項因素的影響，比如巷道復雜性，地質構造復雜性和瓦斯涌出量變化等這些都會增加通風系統的復雜程度，所以進一步增強該項系統的安全性和穩定性是很有必要的。

經過相關計算來看，工作面配風量取最大值為373m3/min，對于局部通風安裝位置來講，相關的風量務必和工作量的用戶要求相符合，需要明確注意的一方面是配送量不能夠小于每分鐘617m3。

4 監測監控

在人員下井工作的過程中，需要佩戴甲烷報警儀，應用此種類型的設備對路線和實際位置進行動態性的檢驗，對于相關工作人員來講，禁止隨便關閉報警，重點檢驗工作環節中的瓦斯情況，電鉗工處于檢修位置中，檢驗處異常現狀并且發生報警信號以后，馬上停止工作，快速解決問題。采取瓦斯監控系統以及甲烷傳感器設備，探究報警點斷電點和斷電區域，將甲烷傳感器放置于規定位置，安裝在無淋水水，支護完好區域，以免受損，在甲烷傳感器發生故障問題以后，必須馬上斷開傳感器控制期間的電源狀態，將監督功能的故障閉鎖功能體現出來，另外，對擠在瓦斯傳感器進行動態性檢測，確保瓦斯探頭有著良好的穩定狀態。

5 結語

在井下施工作業深入開展的背景下。井下運輸和通風系統的復雜性水質提高，而為了促使井下施工作業安全開展，就是要對運輸和通風系統性能提出嚴格的要求，基于此項目管理人員必須全面探究存在問題，有針對性的進行分析和探究，制定出科學合理的井下運輸和通風方案，以此達到通風和運輸工作的高效率開展，從而實現經濟效益的提升。