Y型通風瓦斯防治改進方案

郝鋼

【摘要】針對高瓦斯（不易自燃）礦井采用Y型通風在生產實踐中存在的問題，本文通過分析Y型通風在賀西煤礦3301工作面使用過程中出現的各類瓦斯問題，在Y型通風的基礎上，對通風系統進行針對性的調整，以提高Y型通風的實用性，解決生產中存在的瓦斯問題，保證了礦井的安全生產。

【關鍵詞】Y型通風；瓦斯；沿空留巷；抽放；引導

汾西礦業集團公司賀西煤礦位于柳林縣城東南12Km左右,屬高瓦斯礦井。現3#煤的3301回采工作面采用“Y”型通風。

賀西煤礦是高瓦斯礦井，隨著井下機械化程度的提高瓦斯逐漸成為制約礦井生產的主要因素，為了解決瓦斯問題，我們采用很多的解決方案，從“U”型通風，改進到“U+L”型通風，但由于“U+L”型通風的使用假風道進行通風，假風道不能維護，不能保證通風斷面，回風帶出的采空區瓦斯較多，致使專用回風巷內的瓦斯濃度較高，故采用先進的“Y”型通風系統。

“Y”型通風在生產和通風上的優越性是不可忽略的：（1）在通風上較好的解決了上隅角問題，杜絕了瓦斯積聚；（2）在生產上，沿空留巷減少了布置工作面的巷道掘進量，能夠降低巷道掘進費用，減少煤柱損失。但是相應的也出現很多伴生問題。沿空留巷采用柔模進行支護，柔模不能夠很好接頂，同時柔模之間也有間隙，導致采空區的瓦斯泄露問題嚴重，工作面的不斷推進，工作面、沿空留巷各段的瓦斯濃度變化看出，沿空留巷瓦斯泄露是Y型通風后期較為突出的一個問題。

1Y型通風存在的問題

表１3301工作面及沿空留巷各段的瓦斯濃度變化

通過使用中瓦斯濃度的變化體現出來主要缺點：

（1）沿空留巷柔模的兩側、接頂處形成了漏風通道(圖1)，采空區則是巨大的瓦斯庫，形成了源源不斷的瓦斯泄露。

圖1瓦斯泄露示意圖

（2）沿空留巷正前的直角轉彎，導致通風阻力增大，形成渦流；此處的通風負壓比較大，導致正前1-10號柔模泄露1%-3%的高濃度瓦斯，容易形成局部瓦斯積聚。

（3）沿空留巷柔模對接的瓦斯抽放管路，單純的平放，沒有將管路上揚，形成主要對采空區上部的瓦斯抽放模式。

（4）工作面的采空區漏風越來越大，不能保證工作面的有效風量。

（5）隨著工作面的不斷推進，采空區的不斷壓實，泄露高濃度瓦斯的幾個柔模，會隨著工作面的推進，不斷前移。

由上表可知，Y型通風隨著工作面的推進，沿空留巷瓦斯泄露的主要弊病已經暴露出來，成了瓦斯治理的重點和難點。這也是Y型通風不能適用于自然發火礦井的主要原因。

２改進方案

針對出現的伴生問題采取針對性措施，通過一系列的處理將目的將沿空留巷的瓦斯泄露減少，更好服務于生產。

（1）將沿空留巷正前的1-5號柔模，設置的與煤壁角度成為鈍角，柔模的連接處使用黃土進行封堵，形成光滑的連接。

（2）將煤壁拐彎處設置為圓弧型（圖2），并進行光滑處理。大量實驗數據研究表明，巷道風流的阻力主要受局部阻力物的形狀影響，邊壁的粗糙程度影響次之。根據查表，直角轉彎的局部阻力紊流巷道轉彎為直角時，轉彎影響系數為1.0，若處理為半徑為1米的圓弧時，影響系數降低到0.38.

圖2沿空留巷正前圓弧處理

（3）材巷運巷的風量調節，材巷風流的主要作用就是稀釋工作面生產時釋放的瓦斯，風量不宜過大，風量過大容易導致采空區漏風加大，沿空留巷的A處的通風負壓集中越明顯，A處的瓦斯泄露也越嚴重，所以材巷的風量調整要根據工作生產時的最大瓦斯濃度進行計算和調整。運巷風流的主要作用就將工作面回風的瓦斯和沿空留巷泄露的瓦斯進行稀釋，運巷的風流不能過大，過大會在交匯處形成渦流，致使此處瓦斯濃度不穩定，工作面風量的調整要根據實際瓦斯濃度進行計算，不宜一味的加大風量。

（4）3301材巷下隅角處吊掛擋風簾，減少采空區的漏風，根據采空區的漏風的特點，由于下隅角是工作面漏風的主要切入口，要將下隅角吊掛一條5-10米的擋風簾，減少采空區的漏風，有利于防止采空區瓦斯泄露。

（5）瓦斯抽放管路安設位置及角度的調整。

①將柔模安設的瓦斯抽放管路從水平放置調整為仰角安設（圖3），將瓦斯抽放管路的端口伸至頂板以上，能較好的對采空區的瓦斯進行抽放。此處的瓦斯抽放應調整到大流量低濃度的瓦斯抽放瓦斯抽放泵站中來。

圖3瓦斯抽放管路改進示意圖②俗話說：沒有不漏風的墻，漏風是不可能絕對避免的，“堵”只是被動手段，大禹治水的道理告訴我們，有利的引導事半功倍。利用瓦斯抽放形成引導動力，對采空區的瓦斯進行定向引導，瓦斯密度小，處于空間的上部，利用抽放負壓形成定向引導動力，瓦斯向抽放管路流動，對采空區的瓦斯流動形成一定的流向，減少了瓦斯通過柔模間隙的泄露。同時能夠減少采空區的漏風，減少柔模接縫處的瓦斯泄露。

（6）根據（圖4）采空區的漏風分布及瓦斯泄露特點，對沿空留巷的瓦斯抽放負壓進行調整。

①工作啊面推進初期，沿空留巷前1-30#柔模是主要的通風負壓集中區，對此段的抽放負壓要調整的相對高點，從A處往外逐步將負壓調整小，負壓進行遞減調整。

②隨著工作面的不斷推進，采空區隨著時間不斷壓實漏風會減小，漏風較大的A處，會隨著工作面的不斷前移。所以工作面的抽放要根據前移情況逐漸調整。

（7）Y型通風，除了從通風的角度考慮以外，從生產支護的角度看，隨著工作面的不斷推進，現沿空留巷的壓力越來越大，現使用柔模支護加一梁兩柱的支護方式，現在沿空留巷柔模的拉筋的兩側已經出現托餅崩脫的現象，隨著繼續推進沿空留巷的巷道壓力會越來越大。Y型通風的沿空留巷支護應該繼續提高支護強度，保證通風斷面。

３小結

通過采取一系列的改進方案，工作面各段的瓦斯有了明顯的下降，且趨于穩定。越來越多的新建礦井跨入了高瓦斯和突出礦井的行列，瓦斯逐漸成為制約生產的主要因素，所以礦井的管理人員要重視瓦斯治理工作，在瓦斯治理上要廣開言路，多學多看，不斷引進先進的治理經驗和方法，但是要根據各個礦井自身不同的條件不斷改進，真正實現揚長避短。

【參考文獻】

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［責任編輯：曹明明］