礦井通風(fēng)中工作面通風(fēng)技術(shù)的篩選研究

1、 礦井通風(fēng)中工作面通風(fēng)技術(shù)的篩選研究 摘要：礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是采煤生產(chǎn)中的重要工作，保證通風(fēng)良好就是在保證工作人員的采煤環(huán)境，對(duì)提高施工安全有十分重要的意義。通過(guò)對(duì)礦井通風(fēng)作用及影響因素的分析，簡(jiǎn)要介紹幾種礦井通風(fēng)中常用的工作面通風(fēng)類(lèi)型，以及在工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，有助于工作面通風(fēng)技術(shù)的篩選。關(guān)鍵詞：工作面通風(fēng)；篩選一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析主要可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：第一，礦井通風(fēng)阻力。礦井通風(fēng)阻力測(cè)定主要技術(shù)手段是采用氣壓計(jì)方法。該方法主要是將兩臺(tái)同型號(hào)氣壓計(jì)放在井口，利用兩臺(tái)氣壓計(jì)的顯示的讀數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算壓力的實(shí)際值。其中，一臺(tái)用于井下測(cè)壓，另一臺(tái)在井口5min記錄一次氣壓，并利用兩個(gè)

2、數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而得到采煤系統(tǒng)的通風(fēng)狀況。在測(cè)量氣壓的時(shí)還需要其他的指標(biāo)，例如各測(cè)點(diǎn)的干濕溫度，風(fēng)速以及巷道斷面參數(shù)、各測(cè)量具體地點(diǎn)的距離以及他們各自的靜壓等指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)定儀器儀表的誤差等都會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的誤差。對(duì)于測(cè)量結(jié)果的檢驗(yàn)，可以采用風(fēng)量檢驗(yàn)法和阻力檢驗(yàn)法。第二，通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定。為了保證風(fēng)機(jī)高效穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要準(zhǔn)確地掌握礦井主要通風(fēng)機(jī)性能，同時(shí)，這對(duì)于向井下提供足夠量的新鮮空氣，確保安全生產(chǎn)是十分必要的。第三，礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀。我們可以通過(guò)礦井等積孔、巷道風(fēng)流質(zhì)量合格率、用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量串聯(lián)情況、通風(fēng)機(jī)裝置合格率、通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性情況、礦井構(gòu)筑物合格率、用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量合格率、礦井有效風(fēng)量

3、等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)好壞。二、影響礦井通風(fēng)的因素2.1人為因素人為因素是影響礦井通風(fēng)的首要因素，在礦井中，事故的發(fā)生是多種情況及因素共同作用的結(jié)果。有些客觀因素，如煤質(zhì)、煤層結(jié)構(gòu)等都是無(wú)法避免的。因此人為的失誤就會(huì)成為誘發(fā)事故的重要導(dǎo)火索。由于施工過(guò)程中不認(rèn)真，導(dǎo)致一定的失誤；在采煤過(guò)程中全憑經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有采用規(guī)定好的規(guī)則辦事，都會(huì)造成一定的影響。因此，在施工時(shí)，要對(duì)下井工人進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，保證對(duì)設(shè)備使用及采煤的注意事項(xiàng)貫徹到具體工作中，加強(qiáng)對(duì)人員的管理，從而使工作人員的安全更加有保證。2.2物質(zhì)因素物質(zhì)因素也是影響煤礦通風(fēng)的重要因素。礦井采區(qū)設(shè)計(jì)不合理、通風(fēng)設(shè)施配套不科學(xué)、通風(fēng)設(shè)施故障、風(fēng)量

4、配送不足、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善等因素會(huì)導(dǎo)致工作面瓦斯升高甚至超限，因此，一方面要優(yōu)化礦井采區(qū)設(shè)計(jì)，合理確定采掘工作面?zhèn)€數(shù)及通風(fēng)設(shè)備安裝位置，另一方面利用優(yōu)質(zhì)的設(shè)備及有效的管理對(duì)物質(zhì)因素進(jìn)行合理控制，才能在礦井中保證通風(fēng)設(shè)計(jì)不受干擾，更好的為礦井服務(wù)。2.3環(huán)境因素瓦斯作為煤礦生產(chǎn)中威脅安全的頭號(hào)殺手，隨著煤層采深增加瓦斯含量隨之上升，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)不完善、不合理的情況下極易發(fā)生瓦斯事故，眾所周知瓦斯爆炸三要素是一定的瓦斯?jié)舛?、充足的O2和引火源，工作面遇地質(zhì)構(gòu)造很有可能導(dǎo)通井下瓦斯庫(kù)導(dǎo)致瓦斯超限，作業(yè)地點(diǎn)物料堆積過(guò)多，影響通風(fēng)斷面，也會(huì)降低通風(fēng)能力，井下環(huán)境潮濕，使氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備受潮導(dǎo)致數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確

5、或傳輸錯(cuò)誤等，因此，作業(yè)環(huán)境也是影響礦井通風(fēng)的重要因素。三、工作面通風(fēng)技術(shù)的篩選礦井工作面的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)礦井的實(shí)際情況進(jìn)行合理篩選。通常情況下，采區(qū)通風(fēng)技術(shù)的篩選應(yīng)遵循如下原則：將獨(dú)立通風(fēng)應(yīng)用于采、掘工作面；在有瓦斯等重要危險(xiǎn)的工作面嚴(yán)禁使用下行通風(fēng)；工作面的進(jìn)風(fēng)及回風(fēng)禁止通過(guò)采空區(qū)及冒頂區(qū)。針對(duì)瓦斯危害比較嚴(yán)重的工作面，下面簡(jiǎn)單介紹U+L型、U+I型、Y型、偏Y型礦井通風(fēng)系統(tǒng)。3.1UL型通風(fēng)系統(tǒng)U+L型通風(fēng)方式的后退式結(jié)構(gòu)的主要組成部分是：進(jìn)風(fēng)巷、工作面、回風(fēng)順槽和瓦斯尾巷，相比于U型通風(fēng)方式，U+L型通風(fēng)方式是在原來(lái)的基礎(chǔ)上設(shè)置一個(gè)專(zhuān)門(mén)供瓦斯排放的通道，從而形成了一進(jìn)兩回的通風(fēng)方式。在

6、具體工作時(shí)，一部分風(fēng)量進(jìn)入工作面，完成流動(dòng)后從回風(fēng)巷排出；另外一部分將采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行稀釋并排出。這種通風(fēng)設(shè)計(jì)，在保證風(fēng)量充足的情況下，可以迅速稀釋瓦斯并排出礦井，保證了作業(yè)人員的工作安全。這種設(shè)計(jì)方式適用于瓦斯?jié)舛缺容^大的礦井結(jié)構(gòu)，通常U型設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足稀釋瓦斯的條件時(shí)就可以采用這種方式進(jìn)行改良。3.2U+I型通風(fēng)系統(tǒng)在原來(lái)的U型通風(fēng)系統(tǒng)上，將一條內(nèi)錯(cuò)尾巷布置到距離風(fēng)巷內(nèi)側(cè)10m處，并沿著頂板的裂隙帶布置，就形成了U+I型通風(fēng)系統(tǒng)。這種方式在通風(fēng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，由于內(nèi)錯(cuò)尾巷的自然垮塌，會(huì)在采空區(qū)與內(nèi)錯(cuò)尾巷形成溝通點(diǎn)。采空區(qū)自然形成一個(gè)低壓區(qū)，在具體工作時(shí)，對(duì)瓦斯的流動(dòng)起到一定的引導(dǎo)作用。同時(shí)也

7、有效降低了瓦斯在隅角所面臨的壓力，方便瓦斯快速排出，這種系統(tǒng)適用于放頂煤一次采全高綜采工作面通風(fēng)瓦斯管理。3.3Y型通風(fēng)系統(tǒng)Y型通風(fēng)系統(tǒng)是后退式采煤兩進(jìn)一回的形式。進(jìn)風(fēng)可以通過(guò)兩個(gè)巷道，這樣的優(yōu)點(diǎn)是：進(jìn)入到工作面的風(fēng)量小，可以有效防止工作面的煤塵在礦井內(nèi)飛揚(yáng)，優(yōu)化工人的工作環(huán)境，降低對(duì)作業(yè)人員的影響。兩進(jìn)一回的通風(fēng)設(shè)計(jì)可以快速稀釋礦井內(nèi)的瓦斯，利用采空區(qū)的回風(fēng)巷，控制采區(qū)的漏風(fēng)情況。需要注意的是，回風(fēng)口只有一個(gè)，應(yīng)保證回風(fēng)巷道內(nèi)設(shè)備及人員的隔離性，保證被稀釋的瓦斯及有害氣體能夠快速排出。這種設(shè)計(jì)方式適用于采空區(qū)數(shù)量較多、瓦斯涌出量比較大的煤層結(jié)構(gòu)。3.4偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是采用

8、五條巷道的布置模式，其中進(jìn)風(fēng)巷有三條巷道，回風(fēng)巷有兩條巷道。進(jìn)風(fēng)巷又分為兩條主巷道、一條輔助巷道，同時(shí)合理設(shè)計(jì)出開(kāi)路橫川和回風(fēng)橫川。在通風(fēng)設(shè)備正常工作時(shí)，不僅可以保證通風(fēng)量及風(fēng)速，還能迅速將稀釋的有害氣體快速排出井外，有效保護(hù)了施工人員及相關(guān)設(shè)備。需要注意的是，在巷道的隅角處，要做好墻面的障礙物處理，保證通風(fēng)順暢，提高通風(fēng)效率。這種通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)適用于高瓦斯礦井大采高工作面通風(fēng)，能夠保證快速有效降低瓦斯?jié)舛取?.5W型通風(fēng)系統(tǒng)W型通風(fēng)方式指采煤工作面有三條平巷，即上、下平巷進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)而中間平巷回風(fēng)或進(jìn)風(fēng)的布置形式。它的優(yōu)點(diǎn)在于：相鄰的兩個(gè)工作面共用一條進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)巷道，從而減少了采準(zhǔn)巷道的開(kāi)掘和

9、維護(hù)費(fèi)用；通風(fēng)網(wǎng)路呈并聯(lián)結(jié)構(gòu)，因而風(fēng)阻小，風(fēng)量大，漏風(fēng)量小，有利于防火；當(dāng)上下端平巷進(jìn)風(fēng)，且設(shè)運(yùn)輸機(jī)時(shí)，則在該巷中回收安裝維修采煤設(shè)備的環(huán)境良好；當(dāng)中間平巷進(jìn)風(fēng)且設(shè)運(yùn)輸機(jī)時(shí)，既保證了運(yùn)輸設(shè)備處于新鮮風(fēng)流中，又保證了進(jìn)、回風(fēng)巷的總斷面比較接近，故在近水平煤層的綜采工作面中應(yīng)用較廣。W型后退式通風(fēng)系統(tǒng)是高瓦斯綜采面通風(fēng)的重要形式，適用于瓦斯涌出量大、易自燃煤層的長(zhǎng)工作面和雙工作面。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，在高瓦斯工作面，當(dāng)采用改變通風(fēng)方式來(lái)治理瓦斯、改善工作面安全條件時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況分別選用U+L、U+I、Y、偏Y、W、型通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)僅在上隅角存在瓦斯積聚現(xiàn)象，但回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀迺r(shí)，可以來(lái)用U+L、U+I型通風(fēng)系統(tǒng)；當(dāng)上隅角和回風(fēng)流瓦斯?jié)舛榷驾^大時(shí)，可以采用Y、偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)；當(dāng)工作面產(chǎn)量大、工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都較大、工作面需風(fēng)量大時(shí)，可以采用H型通風(fēng)系統(tǒng)；當(dāng)工作面產(chǎn)量較大，采用對(duì)拉或雙工作面，并且自然發(fā)火情況比較嚴(yán)重時(shí)，可以采用W型通風(fēng)系統(tǒng)。Reference：1韓國(guó)光.煤礦工作面通風(fēng)注氮防火技術(shù)研究J.江西建材，2017（5）：86-87.2黃元金.礦井通風(fēng)技術(shù)及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究J.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016（24）：149-150.3彭家蘭，王