“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)方式在成莊礦的應(yīng)用

趙高峰

(山西晉煤太鋼能源有限責(zé)任公司，山西 呂梁 033000)

·試驗(yàn)研究·

“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)方式在成莊礦的應(yīng)用

趙高峰

(山西晉煤太鋼能源有限責(zé)任公司，山西 呂梁 033000)

為滿足成莊礦生產(chǎn)提升的需要，針對該礦5305工作面“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，對該通風(fēng)方式在采面生產(chǎn)運(yùn)行過程中的通風(fēng)瓦斯數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出“三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)的管理重點(diǎn)在于主、副橫川的配風(fēng)比例，為其他采煤工作面在新要求下通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。

“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)方式；瓦斯涌出量；配風(fēng)比例

成莊礦是晉城煤業(yè)集團(tuán)1997年建成投產(chǎn)的設(shè)計(jì)為400萬t/a的大型現(xiàn)代化礦井。2008年山西省煤炭工業(yè)廳核定該礦井生產(chǎn)能力為8.3 Mt/a. 為滿足礦井生產(chǎn)提升需要,2009年至今逐漸試驗(yàn)運(yùn)行“三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)。本文針對該礦5305工作面 “三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)[1]運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，收集了“三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)參數(shù)，并逐漸完善系統(tǒng)，探索適合礦井采面“三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)管理和瓦斯治理方法，為其它采煤工作面在新要求下通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。

1 工作面概況

5305工作面初采期間為“三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)，在推進(jìn)過程中根據(jù)5210副巷尾部巷道變形程度隨時(shí)將通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整為“U+L”通風(fēng)系統(tǒng)保證工作面系統(tǒng)穩(wěn)定。“三進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行期間5214副巷為輔助進(jìn)風(fēng)巷，5209巷兼作皮帶運(yùn)輸巷和設(shè)備巷，5210進(jìn)風(fēng)巷兼作輔助運(yùn)輸巷，5210副巷為專用回風(fēng)巷，52051副巷為專用排瓦斯巷(后期改為回風(fēng)副巷)[2-3]. 5305工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖見圖1. 5305工作面初采通風(fēng)系統(tǒng)基本參數(shù)見表1.

2 “三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行觀測

2.1 系統(tǒng)風(fēng)量分析

5305“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)過程，自工作面的初采開始到34#橫川進(jìn)入采空區(qū)后結(jié)束，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中工作面主要受基本頂初次來壓的影響風(fēng)量有不同程度的變化，見表2.

圖1 5305工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

巷道名稱用途風(fēng)量/m3/min5209巷主進(jìn)風(fēng)巷5214巷輔助進(jìn)風(fēng)巷22005210巷輔助進(jìn)風(fēng)巷6715210副回風(fēng)巷102352051巷尾巷(后期改為回風(fēng)副巷)25115305通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷配風(fēng)巷7185303通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷尾巷(后期改為回風(fēng)副巷)1747

利用在34#～35#橫川間設(shè)置增阻風(fēng)帳，調(diào)節(jié)主要回風(fēng)橫川與輔助回風(fēng)橫川的配風(fēng)比例，對五盤區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整后尾部橫川風(fēng)量恢復(fù)至1 418 m3/min，

表2 5305工作面“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量數(shù)據(jù)表

工作面通風(fēng)系統(tǒng)趨于正常。隨著基本頂來壓不斷加劇，工作面風(fēng)量呈不斷下降趨勢，但未出現(xiàn)異常波動。

2.2 瓦斯涌出量分析

5305工作面兩側(cè)順槽巷道為頂板巷，工作面在推進(jìn)約17 m后至底板，開始組織正常放煤，隨著架后開始放煤，工作面瓦斯涌出量也由9.57 m3/min上升至13.34 m3/min, 3.77 m3/min的增量主要為采空區(qū)瓦斯涌出量增量；在工作面基本頂初次來壓前后工作面瓦斯涌出量由13.15 m3/min上升至19.49 m3/min，采空區(qū)瓦斯涌出增量為6.34 m3/min；工作面的兩個階段回風(fēng)巷瓦斯涌出量未出現(xiàn)明顯的波動，基本保持在2.3～2.5 m3/min. 5305工作面初采前后風(fēng)量、瓦斯涌出量數(shù)據(jù)見表3.

表3 5305初采前后風(fēng)量、瓦斯涌出量數(shù)據(jù)表

2.3 瓦斯監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析

根據(jù)瓦斯涌出曲線圖顯示當(dāng)工作面推進(jìn)至9 m時(shí)，隨著架后開始放煤工作面各地點(diǎn)瓦斯?jié)舛乳_始明顯增加，基本頂來壓過程工作面各地點(diǎn)瓦斯涌出量都有不同程度的上升，期間由于上隅角風(fēng)流反向造成各地點(diǎn)瓦斯都有不同程度上升，最為明顯的是上隅角T0探頭。在推進(jìn)至36 m基本頂大面積初次來壓基本結(jié)束，但該階段頂板仍有不均勻的變化，當(dāng)推進(jìn)至50 m基本頂穩(wěn)定后工作面采空區(qū)下風(fēng)側(cè)的T3、T6受采空瓦斯影響仍處于上升趨勢，其余各地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛榷加邢陆怠?/p>

對比表2中6月8日至6月12日風(fēng)量數(shù)據(jù)與5310工作面初采階段瓦斯探頭變化曲線(圖2)分析可知，當(dāng)主、輔回風(fēng)橫川風(fēng)量發(fā)生變化后上隅角出現(xiàn)風(fēng)流反向，由于負(fù)壓點(diǎn)的變化造成采空區(qū)瓦斯通過上隅角涌入工作面，通過系統(tǒng)調(diào)整后風(fēng)量、瓦斯恢復(fù)正常。

圖2可以直觀地表現(xiàn)出5310工作面基本頂初次來壓時(shí)瓦斯變化明顯的為T3、T0、T6探頭。

圖2 5310工作面初采階段瓦斯探頭變化曲線圖

工作面上隅角隨著5210巷風(fēng)量上升，瓦斯呈下降趨勢，風(fēng)量下降瓦斯呈上升趨勢。在33#～32#橫川推進(jìn)過程中工作面采取了一系列局部系統(tǒng)調(diào)控，如控制回風(fēng)橫川漏風(fēng)，對主要進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)行增阻等措施，確保主、輔進(jìn)風(fēng)巷的配風(fēng)比例。5210巷、5209巷風(fēng)量與排尾架瓦斯數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表見表4.

表4 5210巷5209巷風(fēng)量與排尾架瓦斯數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

3 實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及改進(jìn)方向

1) 通過 “三進(jìn)兩回”偏Y通風(fēng)系統(tǒng)試驗(yàn)，可以得出“三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)管理的重點(diǎn)在于主、副橫川的配風(fēng)比例。經(jīng)現(xiàn)場測定，該工作面的主副橫川配風(fēng)比例在7∶3的大比例情況下時(shí)可確保整體風(fēng)流穩(wěn)定正常，即保證回風(fēng)隅角風(fēng)流向里，達(dá)到最佳的回風(fēng)隅角“后移”的目的和管理效果。

2) “三進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)系統(tǒng)利用輔助進(jìn)風(fēng)巷不但可以稀釋工作面回風(fēng)巷的落煤瓦斯，降低回風(fēng)巷的瓦斯?jié)舛龋部上♂屛膊繖M川的采空區(qū)高濃度，提高回風(fēng)巷與尾部橫川處理瓦斯的能力。

3) 通過采集工作面相關(guān)的風(fēng)量調(diào)整數(shù)據(jù)對比，可以發(fā)現(xiàn)工作面產(chǎn)生渦流的位置在排尾架127#～132#架間徘徊，為防止工作面排尾架渦流后移造成上隅角瓦斯異常，必須將主進(jìn)風(fēng)與輔助進(jìn)風(fēng)巷配風(fēng)比例盡可能調(diào)整在6∶1的比例。根據(jù)國家最新要求，相關(guān)數(shù)據(jù)為礦井其它采煤工作面在新要求下通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行提供了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 范天吉.礦井通風(fēng)綜合技術(shù)手冊[M].吉林:吉林電子出版社，2003:12-25.

[2] 趙少波.綜采加長工作面瓦斯治理[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014，30(6):105-106.

[3] 張大偉，解洪城.高瓦斯工作面“偏Y”型三進(jìn)兩回通風(fēng)方式模擬及分析[J].煤礦現(xiàn)代化,2014(6):32-34.

Application of Three-down-two-up and Inclined to Y Type Ventilation in Chengzhuang Coal Mine

ZHAO Gaofeng

In order to meet the needs of the improved production in Chengzhuang coal mine, the gas data during mining under the current ventilation system are analyzed in No.5305 working face, where the three-down-two-up and inclined to Y type ventilation are adopted. The key point for the management of the three-down-two-up and inclined to Y type ventilation system should focus on the air proportion among the main airway, the assistant way and the gas way. The practice is of reference value for similar case.

Three-down-two-up and inclined to Y type ventilation; Gas emission quantity; Air distribution proportion

2016-12-20

趙高峰(1976—)，男，山西陽城人，2007年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，助理工程師，主要從事高瓦斯煤礦“一通三防”管理工作

(E-mail)459387757@qq.com

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1672-0652(2017)02-0027-03