礦井通風中工作面通風技術的篩選研究

1、 礦井通風中工作面通風技術的篩選研究 摘要：礦井通風設計是采煤生產(chǎn)中的重要工作，保證通風良好就是在保證工作人員的采煤環(huán)境，對提高施工安全有十分重要的意義。通過對礦井通風作用及影響因素的分析，簡要介紹幾種礦井通風中常用的工作面通風類型，以及在工作面通風設計時，有助于工作面通風技術的篩選。關鍵詞：工作面通風；篩選一、礦井通風系統(tǒng)分析礦井通風系統(tǒng)分析主要可以從以下幾個方面來進行：第一，礦井通風阻力。礦井通風阻力測定主要技術手段是采用氣壓計方法。該方法主要是將兩臺同型號氣壓計放在井口，利用兩臺氣壓計的顯示的讀數(shù)來進行計算壓力的實際值。其中，一臺用于井下測壓，另一臺在井口5min記錄一次氣壓，并利用兩個

2、數(shù)據(jù)進行比較，從而得到采煤系統(tǒng)的通風狀況。在測量氣壓的時還需要其他的指標，例如各測點的干濕溫度，風速以及巷道斷面參數(shù)、各測量具體地點的距離以及他們各自的靜壓等指標。一般來說，測定儀器儀表的誤差等都會造成測量結果的誤差。對于測量結果的檢驗，可以采用風量檢驗法和阻力檢驗法。第二，通風機性能測定。為了保證風機高效穩(wěn)定的運轉，必須要準確地掌握礦井主要通風機性能，同時，這對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，礦井通風系統(tǒng)現(xiàn)狀。我們可以通過礦井等積孔、巷道風流質(zhì)量合格率、用風地點風量串聯(lián)情況、通風機裝置合格率、通風系統(tǒng)穩(wěn)定性情況、礦井構筑物合格率、用風地點風量合格率、礦井有效風量

3、等指標來評價礦井通風系統(tǒng)好壞。二、影響礦井通風的因素2.1人為因素人為因素是影響礦井通風的首要因素，在礦井中，事故的發(fā)生是多種情況及因素共同作用的結果。有些客觀因素，如煤質(zhì)、煤層結構等都是無法避免的。因此人為的失誤就會成為誘發(fā)事故的重要導火索。由于施工過程中不認真，導致一定的失誤；在采煤過程中全憑經(jīng)驗，沒有采用規(guī)定好的規(guī)則辦事，都會造成一定的影響。因此，在施工時，要對下井工人進行嚴格的培訓，保證對設備使用及采煤的注意事項貫徹到具體工作中，加強對人員的管理，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的重要因素。礦井采區(qū)設計不合理、通風設施配套不科學、通風設施故障、風量

4、配送不足、監(jiān)測系統(tǒng)不完善等因素會導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)設計，合理確定采掘工作面?zhèn)€數(shù)及通風設備安裝位置，另一方面利用優(yōu)質(zhì)的設備及有效的管理對物質(zhì)因素進行合理控制，才能在礦井中保證通風設計不受干擾，更好的為礦井服務。2.3環(huán)境因素瓦斯作為煤礦生產(chǎn)中威脅安全的頭號殺手，隨著煤層采深增加瓦斯含量隨之上升，在礦井通風系統(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)構造很有可能導通井下瓦斯庫導致瓦斯超限，作業(yè)地點物料堆積過多，影響通風斷面，也會降低通風能力，井下環(huán)境潮濕，使氣體監(jiān)測設備受潮導致數(shù)據(jù)監(jiān)測不準確

5、或傳輸錯誤等，因此，作業(yè)環(huán)境也是影響礦井通風的重要因素。三、工作面通風技術的篩選礦井工作面的通風設計應根據(jù)礦井的實際情況進行合理篩選。通常情況下，采區(qū)通風技術的篩選應遵循如下原則：將獨立通風應用于采、掘工作面；在有瓦斯等重要危險的工作面嚴禁使用下行通風；工作面的進風及回風禁止通過采空區(qū)及冒頂區(qū)。針對瓦斯危害比較嚴重的工作面，下面簡單介紹U+L型、U+I型、Y型、偏Y型礦井通風系統(tǒng)。3.1UL型通風系統(tǒng)U+L型通風方式的后退式結構的主要組成部分是：進風巷、工作面、回風順槽和瓦斯尾巷，相比于U型通風方式，U+L型通風方式是在原來的基礎上設置一個專門供瓦斯排放的通道，從而形成了一進兩回的通風方式。在

6、具體工作時，一部分風量進入工作面，完成流動后從回風巷排出；另外一部分將采空區(qū)的瓦斯進行稀釋并排出。這種通風設計，在保證風量充足的情況下，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。這種設計方式適用于瓦斯?jié)舛缺容^大的礦井結構，通常U型設計不能滿足稀釋瓦斯的條件時就可以采用這種方式進行改良。3.2U+I型通風系統(tǒng)在原來的U型通風系統(tǒng)上，將一條內(nèi)錯尾巷布置到距離風巷內(nèi)側10m處，并沿著頂板的裂隙帶布置，就形成了U+I型通風系統(tǒng)。這種方式在通風系統(tǒng)正常工作時，由于內(nèi)錯尾巷的自然垮塌，會在采空區(qū)與內(nèi)錯尾巷形成溝通點。采空區(qū)自然形成一個低壓區(qū)，在具體工作時，對瓦斯的流動起到一定的引導作用。同時也

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瓦斯管理。3.3Y型通風系統(tǒng)Y型通風系統(tǒng)是后退式采煤兩進一回的形式。進風可以通過兩個巷道，這樣的優(yōu)點是：進入到工作面的風量小，可以有效防止工作面的煤塵在礦井內(nèi)飛揚，優(yōu)化工人的工作環(huán)境，降低對作業(yè)人員的影響。兩進一回的通風設計可以快速稀釋礦井內(nèi)的瓦斯，利用采空區(qū)的回風巷，控制采區(qū)的漏風情況。需要注意的是，回風口只有一個，應保證回風巷道內(nèi)設備及人員的隔離性，保證被稀釋的瓦斯及有害氣體能夠快速排出。這種設計方式適用于采空區(qū)數(shù)量較多、瓦斯涌出量比較大的煤層結構。3.4偏Y型通風系統(tǒng)偏Y型通風系統(tǒng)的設計是采用

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

9、維護費用；通風網(wǎng)路呈并聯(lián)結構，因而風阻小，風量大，漏風量小，有利于防火；當上下端平巷進風，且設運輸機時，則在該巷中回收安裝維修采煤設備的環(huán)境良好；當中間平巷進風且設運輸機時，既保證了運輸設備處于新鮮風流中，又保證了進、回風巷的總斷面比較接近，故在近水平煤層的綜采工作面中應用較廣。W型后退式通風系統(tǒng)是高瓦斯綜采面通風的重要形式，適用于瓦斯涌出量大、易自燃煤層的長工作面和雙工作面。結束語綜上所述，在高瓦斯工作面，當采用改變通風方式來治理瓦斯、改善工作面安全條件時，可以根據(jù)實際情況分別選用U+L、U+I、Y、偏Y、W、型通風系統(tǒng)。當僅在上隅角存在瓦斯積聚現(xiàn)象，但回風流瓦斯?jié)舛炔怀迺r，可以來用U+L、U+I型通風系統(tǒng)；當上隅角和回風流瓦斯?jié)舛榷驾^大時，可以采用Y、偏Y型通風系統(tǒng)；當工作面產(chǎn)量大、工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都較大、工作面需風量大時，可以采用H型通風系統(tǒng)；當工作面產(chǎn)量較大，采用對拉或雙工作面，并且自然發(fā)火情況比較嚴重時，可以采用W型通風系統(tǒng)。Reference：1韓國光.煤礦工作面通風注氮防火技術研究J.江西建材，2017（5）：86-87.2黃元金.礦井通風技術及通風系統(tǒng)優(yōu)化設計研究J.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（24）：149-150.3彭家蘭，王