高河礦綜采工作面偏“Y”型通風系統改造應用

郝志博

（山西潞安集團高河能源有限公司，山西 長治046000）

高河煤礦是由山西潞安集團與亞美大陸煤炭有限公司合作建設，潞安集團控股的現代化大型礦井，設計產能6.0Mt／a。礦井主采3＃煤層，開采標高為＋300m～＋580 m，目前開采標高為＋410m～＋500m，采深超過400m。目前正開采區域瓦斯壓力為0.14～0.61MPa，瓦斯相對涌出量為5.8～7.7m3／t，由于3＃煤層瓦斯含量高、瓦斯壓力大，在井下打鉆作業過程中時常出現噴孔現象，煤與瓦斯突出危險性越來越嚴重，瓦斯問題已成為制約高河煤礦生產的主要因素之一。因此，改造工作面通風系統，解決工作面瓦斯超限問題已成為保證礦井安全生產的重中之重。

1 問題的提出

高河煤礦是高瓦斯礦井，在W1309工作面回采過程中采取預抽、高抽巷抽放采空區瓦斯的方法治理工作面瓦斯。該工作面原采用兩進兩回的雙“U”型通風方式，輔運順槽和膠帶順槽進風，2條回風順槽回風。工作面總風量為4550m3／min，輔運順槽1820m3／min，膠帶順槽1260 m3／min，進風順槽1470m3／min，切眼2170m3／min，設備安裝巷910m3／min。工作面生產期間，平均風排瓦斯量為14.11m3／min，最大風排瓦斯量為20.48m3／min，回風順槽回風流瓦斯濃度為0.35%。由于目前該工作面已推進660m，工作面回風流經沿空留巷和回風順槽回風距離較長，通風阻力大，為降低工作面通風阻力，將原“兩進兩回”的雙“U”型通風方式改為“三進一回”的偏“Y”型通風，即回風順槽改為進風順槽，其與工作面的輔運、膠帶順槽共同進風，原外U回風巷單獨回風。

2 W1309工作面通風系統的改造

2.1 改造前通風設施狀態

W1309工作面回風順槽口風門全閉，南輔側開有5個調節窗，進風側開有6個調節窗；W1309回風順槽回風聯巷兩道風門全開，W1309進風回聯巷風門全部關閉，回風順槽正頭板閉上部開有400mm×400mm的通風孔，下部留有1.2m×0.6m的行人板門，處于關閉狀態。

2.2 通風系統的改造過程

準備工作完成后，同時將W1309回風與進風14＃貫內的臨時板閉拆除、在回風與進風23＃貫內打設臨時板閉、在回風順槽內27＃貫往東10m打設一道調節板閉、調整回風順槽正頭板閉過風面積（見表1、圖1）。

準備工作完成后，同時將W1309回風與進風14＃貫內的臨時板閉拆除、在回風與進風23＃貫內打設臨時板閉、在回風順槽內27＃貫往東10m打設一道調節板閉、調整回風順槽正頭板閉過風面積。

表1 W1309工作面通風系統調整通風設施變化情況

圖1 改造后的W1309工作面通風系統

2.3 改造后通風設施狀態及通風指標

W1309回風順槽口風門開5個窗、回風順槽內27＃貫往東10m處的調節板閉留有600mm×600mm的通風孔、回風23＃貫板閉全閉并在調整后及時進行密閉。通風系統改造調整后，W1309工作面總回風量為5000m3／min，輔運順槽2000m3／min，膠帶順槽1180m3／min，進風順槽1400 m3／min，設備安裝巷1300m3／min，沿空留巷（14＃貫至27＃貫之間）700m3／min，回風順槽（27＃貫至14＃貫之間）600 m3／min，切眼2300m3／min。回風順槽回風流瓦斯濃度為0.30%，W1309工作面通風系統改造前后通風設施的技術參數見表2，W1309工作面通風系統改造前后指標見表3。由表2分析可知：W1309工作面通風系統改造后，通風設施的技術參數明顯優化。由表3可知：進行偏“Y”型通風方式改造后，工作面的總配風量較改造前有小幅度下降，基本可忽略不計，但工作面的風排量明顯下降，主要是切眼配風量的減少，有效降低了采空區內瓦斯的涌出，為工作面日均產量的提高提供了有效保障。

表2 W1309工作面通風系統改造中通風設施變化情況

表3 W1309工作面通風系統改造前后指標對比

3 改造后的效果

1）有效地解決工作面上隅角瓦斯問題，減少了瓦斯事故。在采用“兩進兩回”通風系統時，工作面生產期間上隅角瓦斯濃度平均為0.68%，易造成瓦斯報警事故。將原回風順槽改為進風順槽后，工作面原上隅角位置變為進風順槽的新鮮風和工作面的污風混合流，瓦斯濃度平均降至0.42%，效果明顯。

2）“三進一回”有效減小切眼內的風速，降低煤塵飛揚，利于防塵工作開展。工作面切眼在改造前風速平均為3.89m／s，風速較高，采煤機等噴霧出來的水霧無法有效地濕潤生產期間的揚塵，降塵效果非常差，可見度低；改造后切眼的風速降至2.06m／s，有效地降低了煤塵的飛揚，可見度增高，有利于提高防塵工作的效果。

3）改善工作面及端尾區域工作環境。在系統改造前，工作環境全部位于污風流內且煤塵飛揚，可見度低，存在較大的安全隱患；將回風順槽改為進風順槽后，使得大部分工序的作業環境處于進風流內，極大地改善了環境的可適度，提高了安全保障。

4）解決生產期間原回風順槽（現進風順槽）物料運輸受限問題。在系統改造前，原回風順槽的物料運輸受瓦斯等的制約，只能在工作面檢修期間（8點班）進行，無法滿足工作面的生產需求；改造后，原回風順槽的污風變成新鮮風流，實現了三班可連續運輸，減少了對工作面生產的制約。

4 結語

工作面“雙U”型通風方式布置改為偏“Y”型方式布置后，將原“一面四條順槽”設計改為“一面三條順槽”，減少了巷道布置數量和通風設施等的建設，掘進工程量降低，緩解了采掘銜接，同時減少了巷道護巷煤柱的留設，降低了成本，同時節約了煤炭資源，促進了煤礦的可持續發展，在煤炭行業特別是高瓦斯礦井中具有廣泛的推廣應用價值。