榆家梁煤礦綜采工作面“Y”型通風方式的應用

文/張海峰 葉慶樹

榆家梁煤礦綜采工作面“Y”型通風方式的應用

文/張海峰 葉慶樹

神華神東榆家梁煤礦地處陜西省神木縣店塔鎮，煤層埋藏淺，瓦斯含量低，處于N2帶。礦井通風系統采用抽出式通風，通風方法為機械式通風，通風方式為中央并列式通風，綜采工作面通風方式普遍是“U”型通風。綜采面上隅角氧氣濃度偏低和一氧化碳濃度偏高的主要原因是因為采空區漏風，風流經過采空區氧化帶，將一氧化碳帶出，并將采空區內的氮氣帶出，雖然采空區回填的工作沒有間斷過，但是效果不是很明顯。經過在上隅角掛擋風簾，安設抽排風機，風量調節等方法以后，還是沒有得到較好的效果。此后，通過采用“Y”型通風方式，安全技術指標得到明顯改善，煤礦安全生產水平顯著提高。

一、通風方式

1.“U”型通風

“U”型通風方式指采煤工作面有兩條巷道，一條為進風巷，另一條為回風巷，上行通風時，其下順槽為進風巷，上順槽為回風巷，下行通風時，則相反。圖1為后退式“U”型通風方式的布置，此種通風方式對了解煤層賦存情況，掌握瓦斯、火的發展規律，較為有利。由于巷道均維護在煤體中，因而巷道的漏風率較小。另一方面，存在煤炭自燃危險大、容易形成隅角的瓦斯超限等缺點。

圖1 后退式“U”型通風

2.“Y”型通風

“Y”型通風技術是指兩進一回的通風方式。在回采工作面采用上下巷進風，其中一條作為主要進風巷，進風量滿足工作面需風量，另一條作為輔助進風巷，按巷道最低風速進行配風。其優點為：

（1）由于采空區的瓦斯通過巷旁支護流入回風巷，則有效地解決了采煤工作面上隅角瓦斯超限之患。

（2）由于工作面上、下端均處于盡風流中，故改善了作業環境。

由于存在以上優點，故多適用于瓦斯（氮氣、一氧化碳）涌出量特大的煤層開采。當采煤工作面產量大和瓦斯涌出量大時，采用這種方式可以稀釋回風流中的瓦斯。對于綜采工作面，上下平巷均進新鮮風流，不僅有利于上下平巷中的機電設備，而且可防止工作面上隅角積聚瓦斯及保證足夠的風量。這種方式也要求配有沿空留巷。

開采薄煤層群時，首次采動的煤層，其工作面瓦斯主要是來自采空區一側。采用“U”型通風方式不僅很難消除上隅角瓦斯超限，甚至因風量增加造成工作面風速偏高，惡化生產環境。如果采用“Y”型通風方式則效果較好，如圖2所示：

圖2 “Y”型通風1.輔助運輸巷 2.皮帶巷 3.沿空回風巷

從工作面風流系統圖中可以看出，在工作面范圍內，沿空回風巷的末端是風壓最低點，從輔助運輸巷1流入的新鮮空氣，一部分沿工作面流動，稀釋來自工作面落煤和煤壁涌出的沼氣；另一部分則流入采空區，與采空區沼氣混合后從沿空回風巷呈連續漏風狀流出。由于皮帶巷2也是工作面的進風巷，其風量大小可根據皮帶巷和沿空回風巷的實際需要進行調節，保證皮帶巷和沿空回風巷的瓦斯濃度符合《煤礦安全規程》的要求。

二、榆家梁煤礦“Y”型通風的應用

榆家梁煤礦綜采工作面的通風方式通常采用的是“U”型通風，近期52104綜采工作面上隅角的氧氣濃度偏低達到16.8%，一氧化碳濃度偏高達到40ppm，與《煤礦安全規程》中氧氣濃度不能低于18%，一氧化碳濃度不能超過24ppm完全不相符。在多種方法試行后，均未取得顯著成效的情況下，礦技術人員經過探討，最終將“U”型通風改變成“Y”型通風。如圖3和4所示：

圖3 52104“U”型通風1.回風巷 2.皮帶巷 3.輔助運輸巷 4.采空區

圖3 中新鮮風流一部分流經輔助運輸巷3供巷道用風，另一部分流經皮帶巷2到52104綜采工作面然后回到回風巷再到總回大巷。

52104工作面的皮帶巷2和輔助運輸巷3之間的煤柱寬為10～15m，聯絡行的寬為5m。在工作面后部第一個聯巷處設調節風窗，工作面推進超過下一個聯巷（距聯巷口10m）后，再在工作面后部聯巷處設置新的調節風窗，并將舊調節風窗封閉。

圖4 52104“Y”型通風1.進風巷 2.皮帶巷 3.輔助運輸巷 4.采空區

從圖4中可知，第一路新鮮風流從進風巷1流經52104工作面， 一小部分從工作面后部尾留調節風窗流出，來稀釋上隅角有害氣體濃度，確保其濃度降低到規定值，另一部分從工作面前一條聯巷流出，形成工作面的主要回風；第二路新鮮風流從皮帶巷2流入，用來稀釋皮帶巷的粉塵濃度和降低皮帶巷的機電設備溫度，之后與工作面的主要回風流匯合，從工作面前一條聯巷流出；第三路新鮮風流直接從輔助運輸巷3流入，供巷道用風。

為了防止采空區內有煤炭自燃，規定綜采工作面嚴格控制留底煤，并在隅角處撒布巖粉，加之52104綜采工作面推進速度較快，日推進達13m，采空區氧化帶迅速被拋到窒息帶，降低了煤炭自燃的危險性。改變后的“Y”型通風系統與原來的“U”型通風系統相比，安全技術指標得到明顯改善。

三、結論

要加強“一通三防”管理力度，采取多種手段，進一步完善煤礦企業“一通三防”工作機制，從而使煤礦建立起良好高效的通風系統，把“一通三防”事故的發生及損失降到現有技術和管理水平所能控制的最低限度，確保煤礦企業優質、高效、低耗、安全生產。

（作者單位：神華神東榆家梁煤礦）

（責任編輯：李元）