基于高瓦斯煤巷掘進全負壓通風技術研究

李衛強（中煤華晉能源有限責任公司王家嶺礦，山西　運城　044000）

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基于高瓦斯煤巷掘進全負壓通風技術研究

李衛強
（中煤華晉能源有限責任公司王家嶺礦，山西運城044000）

摘要：瓦斯又稱煤層氣，主要成分是甲烷和一氧化碳，具有易燃易爆的特點。由于瓦斯吸附在煤層中，隨著采掘工作不斷涌出，所以無論采用何種通風技術瓦斯都不會完全排除。而瓦斯一旦遇到明火或在一定的溫度下就會發生燃燒和保障，嚴重危害曠工的人身安全，影響煤炭企業積極效益的提高，造成不良的社會影響。不過先進的通風技術能有效降低工作面的瓦斯濃度，使其維持規定濃度之下，盡可能確保生產過程的安全。

關鍵詞：高瓦斯煤礦；采掘工作面；通風技術；探析

煤巷通風關系到采礦是否能安全高效進行，提高通風能力是未來礦井通風管理的主要內容。本文以甲煤礦為例，首先介紹了煤礦的概況和通風阻力的測定，接著指出通風系統優化的重點，并著重論述了通風阻力較高的解決途徑，希望對大家相關課題的研究有所啟發。

一、甲煤礦概況

甲煤礦礦井通風方式是中央并列式，有三個井口，進風井兩個，分別是紅土主斜井、副立井，回風井一個，是二號風井。風井安裝主扇兩臺，一臺工作，一臺備用，型號FBCDZN026，功率2×280kW，風葉角度零度。礦井總進風量約為5468m3/min左右，礦井等積孔約為4.15m2，礦井負壓約為152mm水柱。

二、通風阻力的測定

本次測定采用氣壓計法，選用的精密氣壓計的最小分度10Pa、測量是83.6 kPa ～114kPa。測量計具：皮尺、風表、干濕球溫度計、秒表等。在測量之前，對風表、干濕球溫度計、秒表以及精密氣壓計進行檢定，確保測量結果真實可靠。

采用氣壓基點測定法進行測定，把調試好的精密氣壓計A放在井口，每隔10min測定一次井口的大氣壓力讀數，并記錄下來。把在井口調試好的精密氣壓計B放在第一個測試點上，然后每20min換一個測試定進行測定，記錄各測點風流相對基點的靜壓。綜合運用干濕球溫度計、風表等儀器測定相關參數。經阻力校驗，數據誤差小于10%，因此測試結果可靠，具體數據如圖1所示。

由表1可知，礦井718水平是全礦井的風流瓶頸，通風阻力最大，其次是570水平和460水平。718水平和570水平的巷道挖掘較早，其設計存有不合理的地方、施工質量也不高，是通風系統優化的主要對象。

三、減低通風阻力的解決途徑

對于減低通風阻力的解決途徑的選擇，應遵循以下原則：在經濟上，應在實現最大效益的基礎上盡量降低材料的消耗；在技術上，應滿足各用風地點的生產需要，確保風流穩定。

1 劃定最大阻力路線圖

最大阻力路線圖的劃定應根據具體的阻力數據進行，然后據此找出通風阻力異常的線路。礦井的通風阻力的有很大一部分由摩擦阻力產生，所以應采取針對性的技術手段來降低摩擦阻力。此外，在減低摩擦阻力的同時，也應注重降低特殊地點的局部阻力，更好地降低通風阻力。劃定最大阻力路線圖的具體方法如下：首先繪出礦井通風系統圖和通風網絡圖，并把通風設施標準出來，確保能準確反應礦井實際用風狀況。其次，根據相關文獻，確定巷道阻力公式。最后，把測得的數據帶入巷道阻力公式中計算出巷道阻力，劃定最大通風阻力巷道。

2 通風現狀分析

根據最大阻力路線圖以及通風線路實際情況，在充分考慮實測數據的基礎上，找出影響通風阻力的主要問題：①除了通風構筑物的不當設計和使用外，不合理的生產布局同樣會影響通風系統。②根據各風路的功耗、風阻和阻力，對通風網絡的阻力分布狀況進行分析，找出高耗能、高風阻和高阻力的地點區域，

3 降阻措施

改善生產布局，減少對通風系統的影響。同時對通風系統進行改造，既要確保通風構筑物設計的合理性，也要做到規范操作和使用。改進巷道布置，減少通風構筑物的數量，不斷簡化通風系統，使通風系統處于最佳狀態。綜合運用多種舉措，降低通風網絡阻力，比如采取經濟斷面巷道、增加并聯網絡、開掘新風路、加強巷道維修、另打新風井、采用分區通風、改變流向等。井底車場、通風構筑物、井口、煤倉等地點易發生漏風，影響風量利用率，對此可在設計、施工以及后期管理上進行堵截，實現對漏風的綜合治理。

結語

與炮采工作面相比，現有綜采工作面和機采工作面對風量的需求更高，導致通風系統不能滿足生產需要。此外，變化較快的用風地點、日益復雜的礦井通風系統又降低了風量利用率，進一步加劇了對風量需求。同時，復雜的礦井通風系統還導致新鮮風流到達用風地點距離較長，比如全礦井巷道長度在120km以上。一水平、二水平礦井通風阻力大、分布不平衡的主要原因是礦井在早期設計、施工以及管理上的缺陷。

表1　巷道特性及阻力參數表

參考文獻

[1]邊夢龍.劉家塔煤礦通風阻力測定與分析[J].內蒙古煤炭經濟，2014（09）：176-177，181.

[2]丁焱.辛安煤礦通風阻力測定與分析[J].山東煤炭科技，2014（01）：85-88.

中圖分類號：TD72

文獻標識碼：A