復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造松軟煤層高瓦斯長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)實(shí)踐研究

1、論文題目：復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造松軟煤層高瓦斯長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)實(shí)踐研究專 業(yè)：礦業(yè)工程碩 士 生：(簽名) 指導(dǎo)教師：(簽名) (簽名) 摘 要瓦斯災(zāi)害是煤礦地下開采過程中危害最大的自然災(zāi)害，解決高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害的主要措施是依靠掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，而掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)作為常年運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，易出現(xiàn)故障，造成掘進(jìn)工作面瓦斯積聚，甚至釀成瓦斯爆炸事故。隨著掘進(jìn)工作面的推進(jìn)，掘進(jìn)工作面長(zhǎng)度的增加，單巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)難度和管理難度也不斷增加。復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)煤層瓦斯含量有重要的影響，在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi)存在大量裂隙，掘進(jìn)過程中瓦斯涌出不均勻，增加掘進(jìn)通風(fēng)的難度。松軟煤層在采動(dòng)的影響下，極易破碎，造成煤壁在暴露初期瓦斯涌出

2、量增加。在高瓦斯、復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、松軟煤層中進(jìn)行長(zhǎng)巷掘進(jìn)，掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)研究的主要內(nèi)容是選擇適宜的掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備包括掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒；創(chuàng)造先抽后掘的條件；合理的通風(fēng)方案；適宜的錨網(wǎng)支護(hù)參數(shù)；瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控。其關(guān)鍵技術(shù)路線是要選擇大功率對(duì)旋式風(fēng)機(jī)；大直徑特制風(fēng)筒；設(shè)計(jì)合理通風(fēng)方案；噴漿封閉巷道；先抽后掘；完善平安保障體系，合理地向掘進(jìn)工作面配風(fēng)，控制瓦斯涌出量，使供應(yīng)的風(fēng)量能夠稀釋瓦斯?jié)舛鹊狡桨矟舛纫韵?，?chuàng)造良好氣候條件，在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，到達(dá)平安掘進(jìn)長(zhǎng)巷、布置長(zhǎng)走向采煤工作面的目的，為礦井的高產(chǎn)高效效勞。研究結(jié)果說明：在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層長(zhǎng)巷中掘進(jìn)，采用大功率對(duì)旋式掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通

3、風(fēng)，大直徑風(fēng)筒供風(fēng)為主要手段，再通過噴漿封閉巷道，減少后巷瓦斯涌出，選擇合理通風(fēng)方案，減少單巷供風(fēng)的長(zhǎng)度，對(duì)瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控，及對(duì)煤層進(jìn)行瓦斯抽放、平安措施到位等手段綜合治理瓦斯災(zāi)害，能夠到達(dá)平安掘進(jìn)的目的。在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層中長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)在試驗(yàn)礦井靖煤公司大水頭煤礦試驗(yàn)成功，取得良好的效果，該項(xiàng)技術(shù)有一定推廣價(jià)值。關(guān) 鍵 詞：復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造；松軟煤層；長(zhǎng)巷掘進(jìn)；高瓦斯；通風(fēng)技術(shù)研究類型：應(yīng)用研究Subject : Practice Study on Ventilation Technology of the Long Distance Digging Coal Laneway w

4、ith High Consistency Gas in Soft Seams and Complicated Geological Conditions Specialty : Mining EngineeringName : Jiao Jian (Signature) Instructor: Li Shu-gang (Signature) Liu Sheng-li (Signature) ABSTRACTGas calamity is the most fatal natural calamity during the course of the underground mining of

5、coal mine. The major measure to solve the gas calamity of the high consistency gas coal entries on the working-face is to use local-ventilator to ventilate. Local-ventilator is the equipment which operates all the year round, so machine malfunction is always found. This causes the gas gathering in t

6、he digging-workface and even causes the gas explosion accident. With the length of the digging-workface increasing, the difficult of the digging ventilation technology and the management will increase endlessly. The complicated geological condition has an important influence to the gas content of th

7、e coal seams, because there are plenty of cracks among the geological structure tape. During the process of digging, the gas gushes unevenly. This makes the single digging ventilation more difficult. With the influence of mining, the soft seams will easily break which will cause the gushing of gas i

8、ncrease at the beginning of explosion of coal wall. When digging in the long-entries with high consistency gas, complicated geological structure and soft seams, the main digging ventilation technology is to choose the suitable local-ventilation equipment including local-ventilator and ventilating-ca

9、nister, creating condition to whop gas before digging, selecting a reasonable ventilating project, choosing a reasonable anchor-net support parameter; supervising and controlling the gas. The key technology route is to choose a high-power reversely rolling ventilator and special great-diameter venti

10、lating-canister, to design ventilation project in reason, to spray with concrete to obdurate the entries, to whop gas before digging, to consummate safety indemnificatory system, to ventilate to the digging workface reasonably and to control gas gushing so that the consistency of methane can be dilu

11、ted under a safe level by the supporting air and a better condition is provided.Key words: Complicated geological conditions Soft seams Long-digging High-consistency gas Ventilation technologyThesis : Research of application目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc104910465 1 緒論 PAGEREF _Toc104910465 h 1

12、 HYPERLINK l _Toc104910466 1.1 前言 PAGEREF _Toc104910466 h 1 HYPERLINK l _Toc104910467 1.2 選題的背景及研究的意義 PAGEREF _Toc104910467 h 2 HYPERLINK l _Toc104910468 1.2.1 選題的背景 PAGEREF _Toc104910468 h 2 HYPERLINK l _Toc104910469 1.2.2 研究的意義 PAGEREF _Toc104910469 h 2 HYPERLINK l _Toc104910470 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 PAGERE

13、F _Toc104910470 h 3 HYPERLINK l _Toc104910471 1.3.1 單巷掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc104910471 h 3 HYPERLINK l _Toc104910472 1.3.2 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)的研究 PAGEREF _Toc104910472 h 4 HYPERLINK l _Toc104910473 1.3.3 礦井瓦斯災(zāi)害防治研究 PAGEREF _Toc104910473 h 6 HYPERLINK l _Toc104910474 1.3.4 在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造及松軟煤層中采掘研究 PAGEREF _Toc104910474

14、h 8 HYPERLINK l _Toc104910475 1.4 研究的技術(shù)路線 PAGEREF _Toc104910475 h 9 HYPERLINK l _Toc104910476 2掘進(jìn)通風(fēng)方法及掘進(jìn)風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc104910476 h 11 HYPERLINK l _Toc104910477 2.1 掘進(jìn)通風(fēng)方法 PAGEREF _Toc104910477 h 11 HYPERLINK l _Toc104910478 掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng) PAGEREF _Toc104910478 h 11 HYPERLINK l _Toc104910479 礦井全風(fēng)壓通風(fēng) PAGER

15、EF _Toc104910479 h 14 HYPERLINK l _Toc104910480 引射器通風(fēng) PAGEREF _Toc104910480 h 16 HYPERLINK l _Toc104910481 2.2掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備及掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc104910481 h 16 HYPERLINK l _Toc104910482 2.2.1 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備 PAGEREF _Toc104910482 h 16 HYPERLINK l _Toc104910483 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc104910483 h 17 HYPERLINK l _Toc1

16、04910484 2.2.3 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)特點(diǎn) PAGEREF _Toc104910484 h 18 HYPERLINK l _Toc104910485 2.3 本章小結(jié) PAGEREF _Toc104910485 h 18 HYPERLINK l _Toc104910486 3 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)在大水頭礦東103工作面的研究應(yīng)用 PAGEREF _Toc104910486 h 20 HYPERLINK l _Toc104910487 3.1 東103工作面概況 PAGEREF _Toc104910487 h 20 HYPERLINK l _Toc104910488 3.1.1煤層賦存 PAG

17、EREF _Toc104910488 h 20 HYPERLINK l _Toc104910489 3.1.2 工作面構(gòu)造特征 PAGEREF _Toc104910489 h 20 HYPERLINK l _Toc104910490 3.2 掘進(jìn)巷道需風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc104910490 h 23 HYPERLINK l _Toc104910491 3.2.1 計(jì)算依據(jù) PAGEREF _Toc104910491 h 23 HYPERLINK l _Toc104910492 3.2.2 計(jì)算參數(shù)選擇 PAGEREF _Toc104910492 h 23 HYPERLINK l

18、_Toc104910493 3.2.3 掘進(jìn)巷道需風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc104910493 h 23 HYPERLINK l _Toc104910494 3.2.4 計(jì)算結(jié)果討論 PAGEREF _Toc104910494 h 24 HYPERLINK l _Toc104910495 3.3 通風(fēng)方案的選擇 PAGEREF _Toc104910495 h 24 HYPERLINK l _Toc104910496 3.3.1 方案的提出及其特點(diǎn) PAGEREF _Toc104910496 h 24 HYPERLINK l _Toc104910497 3.3.2 通風(fēng)方案的比擬 PAG

19、EREF _Toc104910497 h 25 HYPERLINK l _Toc104910498 3.4 通風(fēng)設(shè)備選型 PAGEREF _Toc104910498 h 28 HYPERLINK l _Toc104910499 3.5 本章小結(jié) PAGEREF _Toc104910499 h 29 HYPERLINK l _Toc104910500 4 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn) PAGEREF _Toc104910500 h 30 HYPERLINK l _Toc104910501 4.1 輔助聯(lián)絡(luò)巷前后兩個(gè)掘進(jìn)階段通風(fēng)瓦斯情況 PAGEREF _Toc104910501 h 30 HYP

20、ERLINK l _Toc104910502 4.2 噴漿封閉巷道 PAGEREF _Toc104910502 h 34 HYPERLINK l _Toc104910503 4.2.1 噴漿質(zhì)量要求 PAGEREF _Toc104910503 h 34 HYPERLINK l _Toc104910504 4.2.2 巷道未噴漿時(shí)瓦斯涌出情況 PAGEREF _Toc104910504 h 35 HYPERLINK l _Toc104910505 4.3 先抽后掘 PAGEREF _Toc104910505 h 35 HYPERLINK l _Toc104910506 4.4 完善平安保障體系

21、PAGEREF _Toc104910506 h 36 HYPERLINK l _Toc104910507 4.5 平安技術(shù)措施 PAGEREF _Toc104910507 h 36 HYPERLINK l _Toc104910508 4.6 本章小結(jié) PAGEREF _Toc104910508 h 37 HYPERLINK l _Toc104910509 5 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果分析 PAGEREF _Toc104910509 h 38 HYPERLINK l _Toc104910510 5.1長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)優(yōu)越性分析 PAGEREF _Toc104910510 h 38 HYPERLI

22、NK l _Toc104910511 5.2 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)研究的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 PAGEREF _Toc104910511 h 39 HYPERLINK l _Toc104910512 5.2.1 技術(shù)研究經(jīng)濟(jì)效益 PAGEREF _Toc104910512 h 39 HYPERLINK l _Toc104910513 5.2.2 技術(shù)研究的社會(huì)效益 PAGEREF _Toc104910513 h 40 HYPERLINK l _Toc104910514 5.3 本章小結(jié) PAGEREF _Toc104910514 h 41 HYPERLINK l _Toc104910515 6 結(jié)

23、論 PAGEREF _Toc104910515 h 42 HYPERLINK l _Toc104910516 致 謝 PAGEREF _Toc104910516 h 45 HYPERLINK l _Toc104910517 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc104910517 h 46 HYPERLINK l _Toc104910518 附 錄 PAGEREF _Toc104910518 h 481 緒論1.1 前言煤礦地下開采，受到礦井瓦斯、礦塵、礦井水災(zāi)、礦井火災(zāi)、頂板事故等自然災(zāi)害的嚴(yán)重威脅，其中礦井瓦斯災(zāi)害造成的危害是煤礦開采過程中的事故災(zāi)害之首。在近代煤炭開采史上，瓦斯災(zāi)害每年都造成

24、許多人員的傷亡和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的具大損失，我國(guó)20世紀(jì)6090年代，礦井生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后，礦井瓦斯防治以通風(fēng)為主要手段，瓦斯監(jiān)測(cè)主要使用瓦斯檢定器，礦井平安生產(chǎn)條件差。進(jìn)入21世紀(jì)，煤礦生產(chǎn)技術(shù)條件有很大的改善，瓦斯災(zāi)害仍然威脅著礦井的平安生產(chǎn)。近兩三年，我國(guó)煤礦瓦斯事故不斷，其中黑龍江雞西城子溝煤礦特大瓦斯爆炸事故、鄭煤集團(tuán)公司大平煤礦煤與瓦斯突出及瓦斯爆炸事故、陜西銅川煤業(yè)集團(tuán)陳家山煤礦瓦斯爆炸事故，造成百人以上的人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失，給人們帶來慘痛的教訓(xùn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明，在煤礦井下最易發(fā)生瓦斯爆炸的地點(diǎn)是采掘工作面，如19701979年瓦斯爆炸次數(shù)統(tǒng)計(jì)中，發(fā)生在掘進(jìn)工作面的次數(shù)到達(dá)41%。所以

25、，如何預(yù)防掘進(jìn)工作面瓦斯事故對(duì)于高瓦斯礦井顯得尤為重要。掘進(jìn)工作面容易發(fā)生瓦斯爆炸的原因歸納起來有兩點(diǎn)，一方面，這些地點(diǎn)采用掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)作為常年運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，極易出現(xiàn)故障，造成風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致掘進(jìn)工作面停風(fēng)，而風(fēng)筒在送風(fēng)時(shí)沿途破口和接頭存在漏風(fēng)，造成掘進(jìn)工作面有效風(fēng)量降低，不能稀釋排出瓦斯，造成瓦斯積聚；另一方面，放炮、掘進(jìn)機(jī)械、掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)、電鉆等設(shè)備，易產(chǎn)生高溫火源。在高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)中，通風(fēng)技術(shù)難度和通風(fēng)管理難度較大，單巷掘進(jìn)長(zhǎng)度受諸多因素的影響，瓦斯涌出量的大小是其主要影響因素之一。而瓦斯涌出量的大小與煤層瓦斯含量、地質(zhì)構(gòu)造、煤層的破碎程度、煤層露頭、圍巖透氣性等因素有關(guān)

26、。在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層進(jìn)行長(zhǎng)巷掘進(jìn)，其通風(fēng)技術(shù)的關(guān)鍵是要解決如何合理地向工作面配風(fēng)，在整個(gè)掘進(jìn)過程中，沖淡稀釋掘進(jìn)工作面與后巷瓦斯?jié)舛仍谄桨矟舛纫韵?，防止瓦斯積聚，防止煤塵飛揚(yáng)，不斷加強(qiáng)管理，到達(dá)平安掘進(jìn)的目的。通過對(duì)靖遠(yuǎn)煤業(yè)公司大水頭礦井東一采區(qū)走向長(zhǎng)1631m工作面長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)的實(shí)踐研究，總結(jié)出在高瓦斯、復(fù)雜地質(zhì)條件下、松軟煤層中長(zhǎng)巷掘進(jìn)的通風(fēng)技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)完成包括開切眼在內(nèi)1800m長(zhǎng)的巷道掘進(jìn)任務(wù)的同時(shí)，總結(jié)出了在同等條件下較為先進(jìn)的掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)，對(duì)今后高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)通風(fēng)提供理論指導(dǎo)。該項(xiàng)技術(shù)的研究成果在甘肅省乃至全國(guó)高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)通風(fēng)中具有一定先進(jìn)性，在復(fù)雜

27、地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層進(jìn)行長(zhǎng)巷掘進(jìn)，該技術(shù)有一定推廣價(jià)值。在開采技術(shù)不斷開展，國(guó)家對(duì)于礦井平安生產(chǎn)要求越來越高，高產(chǎn)高效礦井不斷涌現(xiàn)的今天，大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，采煤工作面走向長(zhǎng)度不斷增加，煤礦開采對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的要求越來越高，對(duì)掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)也會(huì)提出更高的要求，掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)的研究和應(yīng)用也將邁上一個(gè)更高的臺(tái)階。1.2 選題的背景及研究的意義 選題的背景近年來，隨著我國(guó)煤礦開采深度的增加，掘進(jìn)工作面單進(jìn)水平的提高，掘進(jìn)速度的加快，煤壁暴露面的瓦斯泄放速度也在增加，致使掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大大提高，瓦斯災(zāi)害日趨嚴(yán)重，特別是煤巷獨(dú)頭掘進(jìn)工作面瓦斯事故頻發(fā)。解決煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯災(zāi)害的主要措施是依靠

28、掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。而掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)作為常年運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)設(shè)備，由于各種原因常出現(xiàn)各種故障，造成掘進(jìn)工作面瓦斯積聚，甚至釀成事故。對(duì)于瓦斯涌出量較大的礦井，掘進(jìn)工作面掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)的數(shù)目有時(shí)高達(dá)34臺(tái)，不僅耗電量大，而多風(fēng)筒供風(fēng)造成掘進(jìn)巷道斷面縮小，且長(zhǎng)巷供風(fēng)風(fēng)筒損耗大，且風(fēng)筒漏風(fēng)，工作面有效風(fēng)量率降低1。所以對(duì)高瓦斯礦井，瓦斯涌出量成為制約巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度的關(guān)鍵因素。另外，隨著礦井機(jī)械化程度的提高，高產(chǎn)高效礦井長(zhǎng)走向、大斷面采煤工作面的普及與推廣，巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度不斷增加，對(duì)長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)提出了更高的要求2。地質(zhì)構(gòu)造是影響煤層瓦斯含量的重要因素之一。在圍巖低透氣性條件下，封閉型構(gòu)造有利于瓦斯的儲(chǔ)存，而開放型地質(zhì)構(gòu)

29、造有利于排放瓦斯。其中斷層對(duì)瓦斯含量的影響比擬復(fù)雜，一是斷層帶的封閉性，二是與煤層接觸的對(duì)盤巖層的透氣性。開放性斷層，無論與地面是否相通，斷層附近的煤層瓦斯含量會(huì)降低；封閉性斷層，煤層對(duì)盤透氣性低時(shí)，阻止瓦斯釋放。如果地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，既有開放性斷層，又有封閉性斷層，煤層瓦斯含量就會(huì)不穩(wěn)定，掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量具有不均衡性,如果裂隙發(fā)育，采掘過程中出現(xiàn)瓦斯異常涌出。瓦斯涌出的不均衡性會(huì)影響平安掘進(jìn)3。軟煤層也影響煤層瓦斯含量。如果煤層硬度小，透氣性差，瓦斯含量高，同時(shí)在采動(dòng)的影響下容易破碎產(chǎn)生裂隙，采掘過程中瓦斯涌出量增加，對(duì)于平安掘進(jìn)影響較大4。靖遠(yuǎn)煤業(yè)公司大水頭煤礦東一采區(qū)布置走向長(zhǎng)1631m超長(zhǎng)

30、工作面，目的是提高工作面可采儲(chǔ)量，減少大噸位綜采設(shè)備搬家次數(shù)，減少回撤封閉的材料、人工投入，為礦井持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)創(chuàng)造條件，同時(shí)由于各種費(fèi)用的減少，使噸煤本錢下降，經(jīng)濟(jì)效益提高。該區(qū)域是在高瓦斯、軟煤層、復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、煤塵具有爆炸性的自然條件下，準(zhǔn)備采區(qū)及工作面，進(jìn)行長(zhǎng)巷掘進(jìn)，掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)難度大，該項(xiàng)技術(shù)是否具有可行性，成為一項(xiàng)有待研究的課題。 研究的意義掘進(jìn)通風(fēng)是生產(chǎn)礦井通風(fēng)的組成局部，是井巷掘進(jìn)的必要條件，也是實(shí)現(xiàn)平安生產(chǎn)的重要前提。掘進(jìn)通風(fēng)的特點(diǎn)在于井巷獨(dú)頭局部不能形成貫穿風(fēng)流，必須使用導(dǎo)風(fēng)設(shè)施，使新鮮風(fēng)流和污風(fēng)分開，且多數(shù)需要通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備。隨著掘進(jìn)長(zhǎng)度增加，掘進(jìn)工作面有效風(fēng)量會(huì)降低，在一定

31、程度上不能滿足掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量。對(duì)瓦斯涌出量大的煤礦，其瓦斯涌出量成為影響煤巷掘進(jìn)長(zhǎng)度的關(guān)鍵因素，采掘過程中采用任何一種單一瓦斯治理方案，往往無法有效治理采面瓦斯超限，只有結(jié)合多種瓦斯治理方案，才能到達(dá)預(yù)期的效果。在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層長(zhǎng)巷掘進(jìn)，受瓦斯涌出量的影響，掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)和管理技術(shù)難度大。復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)的研究，在現(xiàn)場(chǎng)中指導(dǎo)完成了靖遠(yuǎn)煤業(yè)公司大水頭礦東一采區(qū)在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層，煤塵具有爆炸性的條件下，完成走向1631m超長(zhǎng)工作面長(zhǎng)巷掘進(jìn)，布置工作面，提高工作面可采儲(chǔ)量，減少大噸位綜采設(shè)備搬家次數(shù)，減少回撤封閉的材料、人工投入，為礦井

32、持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)創(chuàng)造條件，同時(shí)由于各種費(fèi)用的減少，使噸煤本錢下降，經(jīng)濟(jì)效益提高。研究總結(jié)出復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層掘進(jìn)中先進(jìn)科學(xué)的掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)，為同等條件下煤層中井巷掘進(jìn)提供理論依據(jù)。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 單巷掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度現(xiàn)狀長(zhǎng)巷掘進(jìn)普遍應(yīng)用于鐵路隧道、金屬礦山井下巷道施工、煤礦井下巷道施工。長(zhǎng)巷在掘進(jìn)過程中，由于不能形成貫穿風(fēng)流，往往借助于掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)來稀釋和排出瓦斯及其它有害氣體，稀釋和排出礦塵，創(chuàng)造良好氣候條件。掘進(jìn)長(zhǎng)度受到掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)全壓范圍、風(fēng)筒風(fēng)阻及風(fēng)筒漏風(fēng)、瓦斯涌出量等諸多因素的影響。掘進(jìn)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，通風(fēng)技術(shù)的難度和管理難度越大。在鐵路隧道、金屬礦山井下巷道施工、煤礦

33、巖巷掘進(jìn)中，由于受到瓦斯涌出的影響小或不受影響，掘進(jìn)長(zhǎng)度國(guó)內(nèi)有4000m以上的記錄。煤巷掘進(jìn)由于受到瓦斯涌出量的影響，甘肅省窯街、華亭兩大煤業(yè)集團(tuán)所屬低瓦斯礦井，長(zhǎng)巷掘進(jìn)長(zhǎng)度未超過1500m。甘肅省靖遠(yuǎn)煤業(yè)公司所屬高瓦斯礦井，歷年來長(zhǎng)巷掘進(jìn)長(zhǎng)度在8001200m。國(guó)內(nèi)其他地區(qū)高瓦斯礦井中，山西陽泉、湖南漣邵、黑龍江雞西等煤業(yè)集團(tuán)公司所屬局部煤礦，其絕對(duì)瓦斯涌出量大于25m3min，但并不是破碎軟煤層，煤層賦存的地質(zhì)條件也簡(jiǎn)單，長(zhǎng)巷掘進(jìn)長(zhǎng)度有1300m的紀(jì)錄；山東兗礦東灘煤礦長(zhǎng)巷掘進(jìn)達(dá)2800m，但屬低瓦斯礦井5；大同煤業(yè)集團(tuán)馬脊梁礦掘進(jìn)長(zhǎng)度有2600m的記錄，也屬低瓦斯礦井6；平頂山煤業(yè)集團(tuán)六

34、礦屬高瓦斯礦井，局部供風(fēng)長(zhǎng)度1800m1，但不是在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、松軟煤層中掘進(jìn)。采煤技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，由于其科學(xué)技術(shù)水平相對(duì)興旺，對(duì)于高瓦斯、破碎軟煤層復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域己不進(jìn)行井下直接開采，而是對(duì)該區(qū)域采取相關(guān)技術(shù)使其轉(zhuǎn)化為煤層氣直接進(jìn)行抽采。到目前為止，在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、破碎軟煤層中掘進(jìn)長(zhǎng)巷，單巷掘進(jìn)長(zhǎng)度尚未到達(dá)1800m長(zhǎng)的。 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)的研究孫森等在“高瓦斯煤巷掘進(jìn)全負(fù)壓通風(fēng)技術(shù)探討研究中認(rèn)為1：掘進(jìn)巷道全負(fù)壓通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用，減少了掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)的數(shù)量，節(jié)省了電耗，同時(shí)，利用全礦系統(tǒng)負(fù)壓供風(fēng)，風(fēng)流穩(wěn)定，使用風(fēng)量范圍可在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)整，不受設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，便于平安生產(chǎn)與管理；獨(dú)頭巷道掘進(jìn)

35、使用掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)屬于正壓通風(fēng)，巷道污染源既有周期炮煙，又有連續(xù)性的瓦斯，同時(shí)還有持續(xù)不斷的含塵風(fēng)流。全負(fù)壓通風(fēng)的巷道，有效地解決了掘進(jìn)巷道中各類污染源的影響；在高瓦斯且具有突出危險(xiǎn)的煤層中掘進(jìn)巷道，瓦斯含量高，瓦斯壓力大是造成突出危險(xiǎn)的主要因素，正壓通風(fēng)的巷道不利于瓦斯的逸出。該研究中雖然減少掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備，通風(fēng)管理簡(jiǎn)單，但全負(fù)壓通風(fēng)，必須構(gòu)筑大量風(fēng)幛，影響運(yùn)輸，且風(fēng)幛在地壓作用下容易變形破毀，產(chǎn)生漏風(fēng)。全負(fù)壓掘進(jìn)通風(fēng)適合于地壓穩(wěn)定，瓦斯涌出量大的煤層中大斷面(24m226 m2)井巷掘進(jìn)，并不適合于復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、小斷面(9.5 m212.8 m2)井巷掘進(jìn)。劉銀志等在“長(zhǎng)巷大斷面巷道的通風(fēng)平

36、安管理研究中認(rèn)為2：大功率對(duì)旋式掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)在高產(chǎn)高效工作面的掘進(jìn)中，能充分發(fā)揮吸風(fēng)量大，供風(fēng)距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中能起到簡(jiǎn)化通風(fēng)環(huán)節(jié)，減少輔助巷道的作用，從而更加有利于工作面的高產(chǎn)高效，且為長(zhǎng)巷大斷面的通風(fēng)平安管理積累了經(jīng)驗(yàn)。該研究雖然在高瓦斯礦井長(zhǎng)巷掘進(jìn)中，但掘進(jìn)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，不是松軟煤層，雖然選用大功率對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒直徑選擇1000mm，風(fēng)筒購置本錢較高。謝華東在“長(zhǎng)巷單臺(tái)通風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇與管理研究中認(rèn)為5：為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井的持續(xù)開展，采取高度集約化管理，采用加長(zhǎng)工作面走向長(zhǎng)度和工作面長(zhǎng)的方法，通過對(duì)兗州集團(tuán)東灘煤礦長(zhǎng)巷通風(fēng)機(jī)通風(fēng)參數(shù)選擇的依據(jù)和方法進(jìn)行改良，解決了單臺(tái)掘進(jìn)通風(fēng)

37、機(jī)長(zhǎng)巷供風(fēng)，保證了掘進(jìn)工作面有充足的風(fēng)量。通過對(duì)兗煤集團(tuán)東灘礦東翼采區(qū)布置長(zhǎng)2500m的工作面巷道掘進(jìn)中單臺(tái)掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)參數(shù)的選擇與管理研究，完成了長(zhǎng)2800m的單巷供風(fēng)長(zhǎng)度。但該礦屬低瓦斯礦井，高瓦斯礦井掘進(jìn)工作面需風(fēng)量大，使用單臺(tái)能風(fēng)機(jī)供風(fēng)，是很難完成長(zhǎng)度在2800m的長(zhǎng)巷掘進(jìn)。陳旭旺在“長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)在高產(chǎn)高效礦井中應(yīng)用研究中認(rèn)為6：大同煤業(yè)集團(tuán)馬脊梁煤礦工作面順槽掘進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)2600m，如果按照以前的通風(fēng)方式，采用雙巷布置，掘進(jìn)期間，需要每隔一定距離掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)巷，新的聯(lián)絡(luò)巷掘成后，舊的聯(lián)絡(luò)巷封閉，增加了通風(fēng)投入，由于地壓的作用，很容易將密閉壓裂或壓垮，影響新工作面的開采。所以布置單巷長(zhǎng)巷掘

38、進(jìn)，通風(fēng)距離到達(dá)2600m。但大同煤業(yè)集團(tuán)馬脊梁煤礦屬低瓦斯礦井，由于稀釋瓦斯?jié)舛?，需風(fēng)量大，長(zhǎng)巷掘進(jìn)長(zhǎng)度達(dá)不到2600m。張仁貴等在“改善掘進(jìn)通風(fēng)質(zhì)量的探討研究中認(rèn)為7：掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)型號(hào)與風(fēng)筒規(guī)格選擇不當(dāng)，不適合使用地點(diǎn)的實(shí)際，難以滿足通風(fēng)需求；不同品種、各種規(guī)格的風(fēng)筒混合使用，造成混亂，通風(fēng)效果差；所用風(fēng)筒的兩端未留反邊，容易漏風(fēng)。提出的改良措施有：正確選擇通風(fēng)機(jī)型號(hào)和通風(fēng)方式，選擇高質(zhì)量、規(guī)格統(tǒng)一的膠質(zhì)風(fēng)筒，改良風(fēng)筒的連接方式，加強(qiáng)日常管理。改良后掘進(jìn)通風(fēng)質(zhì)量得到了很大的提高，掘進(jìn)工作面有效風(fēng)量率大大增加。該研究主要加強(qiáng)掘進(jìn)通風(fēng)管理方面，提出了一些措施，并沒有技術(shù)上的改良。王元臣等在“煤礦

39、掘進(jìn)通風(fēng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的研究中認(rèn)為8：必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的位置擺放風(fēng)機(jī)、敷設(shè)風(fēng)筒，加強(qiáng)技術(shù)管理，配備足夠數(shù)量的專職人員從事井下通風(fēng)和維護(hù)工作，保證其平安經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，并及時(shí)降低通風(fēng)阻力，減少漏風(fēng)；努力推廣綜合通風(fēng)防塵措施，積極采用掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)的新產(chǎn)品、新材料，不斷提高掘進(jìn)工作面有效風(fēng)量，減少漏風(fēng)，解決長(zhǎng)巷獨(dú)頭掘進(jìn)通風(fēng)難的問題。該研究也是從加強(qiáng)掘進(jìn)通風(fēng)管理角度，來解決長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)難的問題，在技術(shù)上沒有實(shí)質(zhì)的改良。張錦山在“長(zhǎng)距離通風(fēng)技術(shù)在高產(chǎn)高效掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用研究中認(rèn)為9：為保證長(zhǎng)巷掘進(jìn)工作面通風(fēng)質(zhì)量，通過選用混合式掘進(jìn)通風(fēng)方式、選用長(zhǎng)節(jié)風(fēng)筒(節(jié)長(zhǎng)50m)、改良接頭方式、防止風(fēng)筒漏風(fēng)、加強(qiáng)日常通

40、風(fēng)管理等措施。該研究中選用混合式掘進(jìn)通風(fēng)方式，不適合于復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯礦井煤層中掘進(jìn)通風(fēng)，并主要從加強(qiáng)掘進(jìn)通風(fēng)管理角度，來解決長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)難的問題，在技術(shù)上沒有實(shí)質(zhì)性的改良。杜志剛等在“大斷面長(zhǎng)距離多工作面掘進(jìn)巖巷掘進(jìn)通風(fēng)的方法與實(shí)踐研究中認(rèn)為10：在特大型礦井建井掘進(jìn)過程中未形成通風(fēng)系統(tǒng)，由于特大型礦井巷道斷面大、單巷掘進(jìn)長(zhǎng)度長(zhǎng)，在開采過程中經(jīng)常遇到風(fēng)量小，風(fēng)速達(dá)不到要求的情況，給井巷開拓平安施工埋下隱患。為此提出了大斷面長(zhǎng)距離多工作面掘進(jìn)巖巷中，用2臺(tái)掘進(jìn)通風(fēng)向掘進(jìn)工作面送風(fēng)，取得了良好的效果。該研究屬礦井開拓建井巖巷掘進(jìn)中通風(fēng)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)礦井高瓦斯煤層中掘進(jìn)不能適用。王江虹在“高效對(duì)

41、旋式掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)在長(zhǎng)距離掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用研究中認(rèn)為11：西山煤業(yè)集團(tuán)馬蘭煤礦長(zhǎng)期使用JBT系列掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)，隨著集約化生產(chǎn)的開展，掘進(jìn)工作面不斷加長(zhǎng)，難以滿足生產(chǎn)對(duì)通風(fēng)的需求，一個(gè)掘進(jìn)工作面使用兩臺(tái)JBT風(fēng)機(jī)供風(fēng)，材料使用、勞動(dòng)力配置增加。為改善長(zhǎng)距離掘進(jìn)工作面通風(fēng)狀況，預(yù)防掘進(jìn)工作面瓦斯事故，改用對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，收到了預(yù)期的通風(fēng)效果。該研究屬高效對(duì)旋式風(fēng)機(jī)研制成功初期，推廣使用效果的實(shí)踐研究。目前，對(duì)旋式掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)在煤礦已廣泛使用，由于對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)具有高效率、低噪音、風(fēng)機(jī)全壓范圍大等優(yōu)點(diǎn)，為煤礦新購置掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)首選設(shè)備。在高瓦斯礦井長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)研究中，通過掘進(jìn)中期三條巷道貫穿，掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)前移，

42、縮短單巷供風(fēng)長(zhǎng)度的通風(fēng)方案是從未研究和使用過。 礦井瓦斯災(zāi)害防治研究張樹屏在“孫家溝礦井通風(fēng)與瓦斯防治研究中認(rèn)為12：解決神華集團(tuán)公司孫家溝煤礦瓦斯超限問題有三種途徑：一是根據(jù)采掘工作面最小過風(fēng)斷面和極限風(fēng)速提高配風(fēng)量；二是根據(jù)采掘工作面瓦斯來源進(jìn)行瓦斯抽放；三是采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)改為混合型通風(fēng)系統(tǒng)等途徑，綜合治理瓦斯。孫家溝煤礦相對(duì)瓦斯涌出量為0.250.63 m3/(t.d)，由于產(chǎn)量增大，絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)40m3/min，由低瓦斯礦井變成了高瓦斯礦井，所以提出了綜合防治瓦斯措施。但由于煤層節(jié)理發(fā)育，煤層透氣性差，抽放瓦斯效果較差，主要通過傳統(tǒng)加大通風(fēng)強(qiáng)度方法，預(yù)防瓦斯災(zāi)害。劉向昕等在“采

43、掘工作面瓦斯治理技術(shù)的研究及應(yīng)用中認(rèn)為13：開灤集團(tuán)所屬礦區(qū)是老礦區(qū)，開采時(shí)間長(zhǎng)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層瓦斯含量多，采掘工作面掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)按?規(guī)程?等規(guī)定供電安裝后仍屢次造成瓦斯積存現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅煤礦井下平安生產(chǎn)，為此，開灤集團(tuán)所有煤礦采掘工作面通過實(shí)現(xiàn)“四雙(雙電源、雙開關(guān)、雙線路、雙風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng))、“三專(專用變壓器、專用線路、專用開關(guān))、“二閉鎖、“一自動(dòng)投入(自動(dòng)啟動(dòng)備用通風(fēng)機(jī))，來保證礦井平安生產(chǎn)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和平安效益。采掘工作面瓦斯防治的措施有：加強(qiáng)管理，保證通風(fēng)，瓦斯抽放，利用掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)處理上隅角的瓦斯，局部瓦斯抽放等。該研究主要從平安使用電氣設(shè)備，預(yù)防引燃瓦斯爆炸的角度以及預(yù)防

44、瓦斯積聚來預(yù)防瓦斯災(zāi)害。但沒有提出如何加強(qiáng)掘進(jìn)工作面通風(fēng)的技術(shù)措施。劉林松“在高瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的瓦斯綜合治理研究中認(rèn)為14：高瓦斯礦井，當(dāng)巷道進(jìn)入煤層或其它地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地段，瓦斯涌出量突然增大，隨著巷道向前不斷掘進(jìn)，其工作面及回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔粩嘣黾?，為保證施工的順利進(jìn)行，必須采取措施降低工作面及巷道的瓦斯?jié)舛?。為此采取增大工作面供風(fēng)量，回風(fēng)段瓦斯涌出量大地方抽放瓦斯，降低回風(fēng)中瓦斯?jié)舛取Ｔ诶镁蜻M(jìn)通風(fēng)機(jī)和瓦斯抽放綜合治理瓦斯后，保證了工作面的正常施工。該研究瓦斯綜合治理方法是加大掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量和煤層抽放瓦斯，由于煤層透氣性好，抽放效果好。掘進(jìn)巷道設(shè)計(jì)在煤層底板，由于煤層傾角變化，有一

45、段在巖巷中施工，有一段在煤巷施工。并沒有提出加大掘進(jìn)工作面風(fēng)量的具體技術(shù)措施，該項(xiàng)研究也說明：地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯涌出量有一定影響。宋永斌等在“高瓦斯三軟厚煤層綜采放頂煤開采技術(shù)分析研究中認(rèn)為15：淮南礦業(yè)集團(tuán)公司謝橋煤礦開采煤層為“三軟煤層，而且屬煤與瓦斯突出礦井，從生產(chǎn)技術(shù)管理上必須解決好有關(guān)技術(shù)問題。其中一點(diǎn)是解決工作面通風(fēng)及瓦斯治理。為此提出合理加大風(fēng)量、瓦斯抽放、加強(qiáng)平安監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)管理治理瓦斯。綜采放頂煤采煤工作面供風(fēng)量即要考慮稀釋瓦斯?jié)舛?，還要考慮風(fēng)量不能過大，導(dǎo)致煤塵飛揚(yáng)；瓦斯抽放采用采前預(yù)抽、和頂板走向鉆孔抽放，抽放效果好。該研究提出瓦斯治理措施主要有加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯抽放，且瓦斯抽放效

46、果好。由此可見，有的軟煤層，瓦斯抽放效果好，有的軟煤層，抽放瓦斯效果差，關(guān)鍵在于煤層的透氣性。袁亮在“淮南礦區(qū)瓦斯治理技術(shù)與實(shí)踐研究中認(rèn)為16：淮南礦業(yè)集團(tuán)所屬煤礦90%屬高突礦井。近年來礦區(qū)堅(jiān)持不斷地進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造，加強(qiáng)瓦斯治理的實(shí)踐，逐步形成以瓦斯抽放為主的瓦斯綜合防治措施，且不同地點(diǎn)采用不同瓦斯治理方法。其中煤層掘進(jìn)過程經(jīng)常發(fā)生噴孔、夾鉆及炮后瓦斯超限現(xiàn)象。由于瓦斯涌出量大，掘進(jìn)通風(fēng)難以解決瓦斯問題，月進(jìn)尺只有4050m，嚴(yán)重影響了采掘接替。為此掘進(jìn)工作面瓦斯治理針對(duì)煤層松軟、低透氣性的特點(diǎn)，采用邊抽邊掘技術(shù)，取得了良好的效果。由此，松軟、低透氣煤層，采用邊抽邊掘技術(shù)，能夠減少掘進(jìn)過程

47、中的瓦斯涌出量，是防治瓦斯的有效措施之一。汪大全等在“高瓦斯采掘面抽放瓦斯技術(shù)的應(yīng)用研究中認(rèn)為17：淮北礦業(yè)集團(tuán)公司石臺(tái)礦屬高瓦斯礦井，煤體瓦斯含量高，高瓦斯采掘面較多，應(yīng)用順層鉆孔抽放和封閉內(nèi)埋管抽放采空區(qū)瓦斯，解決了放炮后瓦斯超限和上隅角瓦斯超限問題；采用巷幫長(zhǎng)鉆孔抽卸壓瓦斯方法，解決了掘進(jìn)工作面及回風(fēng)流中瓦斯超限問題，又提高了進(jìn)尺速度，保證平安生產(chǎn)。該研究中掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量3.67m3/min，低于靖煤公司大水頭煤礦掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度900m。所以通過抽放瓦斯后，解決了掘進(jìn)瓦斯超限問題。姚飛在“高瓦斯礦井煤巷掘進(jìn)工作面通風(fēng)沼氣管理工作淺議研究中認(rèn)為18：煤巷掘

48、進(jìn)工作面容易發(fā)生瓦斯爆炸的原因有三點(diǎn)：一是高瓦斯礦井煤層瓦斯儲(chǔ)存量大，隨著煤壁暴露速度及落煤量的增大，瓦斯涌出量也相應(yīng)增加；二是掘進(jìn)通風(fēng)管理難度大；三是煤巷掘進(jìn)采用電鉆打眼、爆破、電器失爆等易產(chǎn)生火花。為此提煤巷掘進(jìn)工作面通風(fēng)及沼氣治理手段有：一是通風(fēng)方式平安可靠；二是合理選擇掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)及風(fēng)筒；三是加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理；四是加強(qiáng)瓦斯檢查；五是杜絕各種火源。該研究只從全面宏觀的角度，提出瓦斯災(zāi)害預(yù)防的措施。沒有指出如何加強(qiáng)掘進(jìn)工作面通風(fēng)的技術(shù)措施。陳文在“高瓦斯礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的瓦斯治理研究中認(rèn)為19：高瓦斯礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，必須對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行抽放，而且由于高產(chǎn)高效礦井瓦斯涌出量大，采用任何一種單一瓦

49、斯治理方案，往往無法有效治理采面瓦斯超限，只有結(jié)合多種瓦斯治理方案，才能到達(dá)預(yù)期的效果。該研究主要介紹了瓦斯抽放治理瓦斯的方法，并沒有介紹其它瓦斯治理方法。由此也可以推斷：高瓦斯礦井掘進(jìn)工作面治理瓦斯災(zāi)害，采任何一種單一瓦斯治理方案，也很難到達(dá)到達(dá)預(yù)期的效果。黃仲文在“高瓦斯突出煤層掘進(jìn)工作面平安施工的幾點(diǎn)做法研究中認(rèn)為20：淮北礦業(yè)集團(tuán)公司蘆嶺煤礦屬高瓦斯突出煤層，煤層透氣性差，屬瓦斯難抽礦井。隨著礦井開采深度的增加，瓦斯壓力和含量越來越大，掘進(jìn)難度和突出危險(xiǎn)性越來越大。為此在掘進(jìn)施工方面采取的措施主要有：一嚴(yán)把打鉆關(guān)；二是嚴(yán)把進(jìn)尺關(guān)；三是改變施工程序；四是迎頭施工定員。該研究只是從管理角度

50、防治瓦斯災(zāi)害，并沒有提出其它預(yù)防瓦斯災(zāi)害的技術(shù)措施。宋繼臣等在“論對(duì)掘進(jìn)工作面末端通風(fēng)及瓦斯管理研究中認(rèn)為21：掘進(jìn)工作面的瓦斯事故，多數(shù)由于末端風(fēng)量、末端風(fēng)距、末端瓦斯檢查、末端瓦斯監(jiān)測(cè)、末端瓦斯防爆等末端管理不善造成的。為此提出了加強(qiáng)掘進(jìn)工作面末端通風(fēng)及瓦斯管理的方法有：一是采用平安可靠的通風(fēng)方式；二是正正確合理的選擇局掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)和設(shè)置風(fēng)筒；三是嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度；四是消除末端火源；五是嚴(yán)格控制末端風(fēng)量、風(fēng)距；六是嚴(yán)格掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)的停開、風(fēng)電閉鎖制度。該研究提出末端通風(fēng)及瓦斯管理的措施，針對(duì)于局部地點(diǎn)瓦斯防治措施，也是從管理角度提出的，沒有技術(shù)的革新。瓦斯防治技術(shù)，歸納起來有加強(qiáng)通風(fēng)、瓦斯

51、抽放、加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理及控制火源、預(yù)防局部地點(diǎn)瓦斯積聚、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、平安技術(shù)措施合理完善等。不同的礦井，根據(jù)不同的條件，采用其中一種或幾種方法治理瓦斯災(zāi)害。目前，對(duì)于高瓦斯礦井采用任何一種單一手段治理瓦斯，很難收到預(yù)期的效果。在上述研究中預(yù)防瓦斯災(zāi)害的措施并沒有提到噴漿封閉后巷，減少煤巷掘進(jìn)中后巷瓦斯涌出的方法。 在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造及松軟煤層中采掘研究劉林松“在高瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的瓦斯綜合治理研究中認(rèn)為14：高瓦斯礦井，當(dāng)巷道進(jìn)入煤層或其它地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地段，瓦斯涌出量突然增大，隨著巷道向前不斷掘進(jìn)，其工作面及回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔粩嘣黾?，為保證施工的順利進(jìn)行，必須采取措施降低工作面及巷道的瓦斯?jié)舛龋?/p>

52、為此采取增大工作面供風(fēng)量。該研究中指出，掘進(jìn)進(jìn)入地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地段，瓦斯涌出量突然增大，說明地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯涌出量影響較大。周增強(qiáng)等在“三軟較薄煤層綜放開采的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)研究中認(rèn)為22：晥北礦業(yè)集團(tuán)任樓礦屬高瓦斯礦井，開采煤層為4.6m厚，屬較薄厚煤層、“三軟煤層，煤層瓦斯含量大，開采過程中上隅角易出瓦斯積聚。為此提出了瓦斯治理方案是：通過配風(fēng)試驗(yàn)確定工作面合理風(fēng)量，頂板鉆孔抽放上隅角和采空區(qū)瓦斯，有效地解決了上隅角瓦斯，保證了采面平安生產(chǎn)。由此可見，軟煤層中往往瓦斯含量大，采掘過程中瓦斯涌出量大。該研究只是對(duì)開采過程的瓦斯提出防治措施。李格偉等“在復(fù)雜地質(zhì)條件下高瓦斯煤層綜合抽放回采工藝研究中認(rèn)為

53、23：盤江煤電集團(tuán)公司山腳樹煤礦井田狹小，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層穩(wěn)定性差，1991年以來礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大，均在60m3/min。為此根據(jù)工作面生產(chǎn)條件，對(duì)煤層進(jìn)行瓦斯抽放。通過合理采面抽放設(shè)計(jì)，采用高位抽放巷抽放、上隅角預(yù)留管抽放、本煤層抽放等抽放措施，實(shí)現(xiàn)了工作面的正常推進(jìn)，取得良好的效果。但高位抽放巷抽放、上隅角預(yù)留管抽放、本煤層抽放措施不適合于煤層掘進(jìn)中。復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造影響煤層以瓦斯含量及采掘過程中瓦斯涌出量，所以在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域進(jìn)行采掘，瓦斯治理難度會(huì)增加。松軟煤層一般瓦斯含量較大，有的松軟煤層透氣性好，有松軟煤層透氣性差。對(duì)于透氣性差的煤層中掘進(jìn)，采用邊抽邊掘、先抽后掘，能夠取得一定

54、效果。根據(jù)文獻(xiàn)檢索，國(guó)內(nèi)外已開采的高瓦斯礦井，長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、松軟煤層、煤塵具有爆炸性，掘進(jìn)長(zhǎng)度在1800m技術(shù)還未檢索出2534。1.4 研究的技術(shù)路線在高瓦斯、復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造破碎軟煤層中長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)研究，關(guān)鍵是要解決提高掘進(jìn)工作面配風(fēng)量的問題，即滿足稀釋瓦斯在平安濃度以下(1%報(bào)警，1.5%斷電撤人)，后巷瓦斯不超限(1%以下)，并且為工作面創(chuàng)造良好的氣候條件，防止煤塵飛揚(yáng)，到達(dá)平安掘進(jìn)的目的。研究的關(guān)鍵技術(shù)路線有：選擇大功率(60KW)對(duì)旋掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)、大直徑特制風(fēng)筒；設(shè)計(jì)合理通風(fēng)方案；噴漿封閉巷道；創(chuàng)造條件先抽后掘；對(duì)瓦斯實(shí)施監(jiān)測(cè)監(jiān)控；完善平安保障體系，平安措施到位。技

55、術(shù)路線框圖如圖1.1。長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)路線長(zhǎng)巷掘進(jìn)目標(biāo)：預(yù)防掘進(jìn)過程中瓦斯災(zāi)害，平安掘進(jìn)巷道。面合理供風(fēng)向掘進(jìn)工作噴獎(jiǎng)封閉后巷減少后巷瓦斯涌出量先抽后掘減少掘進(jìn)過程中瓦斯涌出量瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控完善平安措施減少單巷供風(fēng)長(zhǎng)度選擇合理通風(fēng)方案選擇大功率對(duì)旋式風(fēng)機(jī)選擇大直徑風(fēng)筒圖1.1 長(zhǎng)巷掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)路線框圖2掘進(jìn)通風(fēng)方法及掘進(jìn)風(fēng)量計(jì)算在掘進(jìn)巷道時(shí)，為了稀釋并排出掘進(jìn)工作面涌出的有害氣體及爆破后產(chǎn)生的炮煙和礦塵，創(chuàng)造良好的氣候條件，保證人員的健康和平安，必須不斷地對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行通風(fēng)，這種通風(fēng)稱為掘進(jìn)通風(fēng)或局部通風(fēng)。2.1 掘進(jìn)通風(fēng)方法掘進(jìn)通風(fēng)方法按通風(fēng)動(dòng)力形式不同分為掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)和引

56、射器通風(fēng)三種。其中，掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是最為常用的掘進(jìn)通風(fēng)方法。掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng) 掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)是井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)設(shè)備。掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是利用掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)把新鮮風(fēng)流送入掘進(jìn)工作面。掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)按其工作方式不同分為壓入式、抽出式和混合式三種。2.1壓入式通風(fēng)(1)壓入式通風(fēng)壓入式通風(fēng)如圖2.1所示。掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置安設(shè)在離掘進(jìn)巷道口10m以外的進(jìn)風(fēng)側(cè)巷道中，掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒送入掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿掘進(jìn)巷道排出。在有效射程以外的獨(dú)頭巷道會(huì)出現(xiàn)循環(huán)渦流區(qū)，為了有效地排出炮煙，風(fēng)筒出口與工作面的距離應(yīng)小于有效射程L射。壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中，

57、不易引起瓦斯和煤塵爆炸，平安性好；風(fēng)筒出口風(fēng)流的有效射程長(zhǎng)，排煙能力強(qiáng)，工作面通風(fēng)時(shí)間短；既可用硬質(zhì)風(fēng)筒，又可用柔性風(fēng)筒，適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是污風(fēng)沿巷道排出，污染范圍大；炮煙從掘進(jìn)巷道排出的速度慢，需要的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。適用于以排出瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。(2)抽出式通風(fēng)圖2.2 抽出式通風(fēng)抽出式通風(fēng)如圖2.2所示。掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)安裝在離掘進(jìn)巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)巷道中，新鮮風(fēng)流沿掘進(jìn)巷道流入工作面，污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒由掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)抽出。抽出式通風(fēng)，在風(fēng)筒吸入口附近形成一股流入風(fēng)筒的風(fēng)流，離風(fēng)筒口越遠(yuǎn)風(fēng)速越小，所以，只在距風(fēng)筒口一定距離以內(nèi)有吸入炮煙的作用，此段距離稱為有效吸程，用L吸表示。 在有效吸程

58、以外的獨(dú)頭巷道循環(huán)渦流區(qū)，炮煙處于停滯狀態(tài)。因此，抽出式通風(fēng)風(fēng)筒吸入口距工作面的距離應(yīng)小于有效吸程，才能取得好的通風(fēng)效果。抽出式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒排出，掘進(jìn)巷道中為新鮮風(fēng)流，勞動(dòng)衛(wèi)生條件好；放炮時(shí)人員只需撤到平安距離即可，往返時(shí)間短；而且所需排煙的巷道長(zhǎng)度為工作面至風(fēng)筒吸入口的長(zhǎng)度，故排煙時(shí)間短，有利于提高掘進(jìn)速度。其缺點(diǎn)是風(fēng)筒吸入口的有效吸程短，風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面距離過遠(yuǎn)那么通風(fēng)效果不好，過近那么放炮時(shí)易崩壞風(fēng)筒；因污風(fēng)由掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)抽出，一旦掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生火花，將有引起瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)，平安性差。在瓦斯礦井中一般不使用抽出式通風(fēng)。(3)混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)是一個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)采用壓入

59、式和抽出式聯(lián)合工作。其中壓入式向工作面供新風(fēng)，抽出式從工作面排出污風(fēng)。按掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的布設(shè)位置不同分為長(zhǎng)抽短壓、長(zhǎng)壓短抽和長(zhǎng)壓長(zhǎng)抽三種方式。 = 1 * GB3 長(zhǎng)抽短壓。其布置方式如圖2.3(a)所示。工作面污風(fēng)由壓入式風(fēng)筒壓入的新風(fēng)予以沖淡和稀圖2.3 長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)方式釋，由抽出式風(fēng)筒排出。具體要求是：抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口與工作面的距離應(yīng)小于污染物分布集中帶長(zhǎng)度，與壓入式風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口距離應(yīng)大于10m以上；抽出式風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)大于壓入式風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；壓入式風(fēng)筒的出口與工作面間的距離應(yīng)在有效射程之內(nèi)。假設(shè)采用長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)時(shí)，其中抽出式風(fēng)筒須用剛性風(fēng)筒或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒。假設(shè)采用柔性風(fēng)筒，那么

60、可將抽出式掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)移至風(fēng)筒入口，改作壓入式，如圖2.3b所示。 = 2 * GB3 長(zhǎng)壓短抽。其布置方式如圖2.4所示。新鮮風(fēng)流經(jīng)壓入式風(fēng)筒送入工作面， 圖2.4長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)方式工作面污風(fēng)經(jīng)抽出式通風(fēng)除塵系統(tǒng)凈化，被凈化的風(fēng)流沿巷道排出。抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口與工作面距離應(yīng)小于有效吸程，對(duì)于綜合機(jī)械化掘進(jìn)，應(yīng)盡可能靠近最大產(chǎn)塵點(diǎn)。壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口應(yīng)超前抽出式風(fēng)筒出風(fēng)口10m以上，它與工作面的距離應(yīng)不超過有效射程。壓入式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)大于抽出式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量?；旌鲜酵L(fēng)兼有抽出式與壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)，通風(fēng)效果好。主要缺點(diǎn)是增加了一套通風(fēng)設(shè)備，電能消耗大，管理也比擬復(fù)雜；降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段