利用大直徑鉆孔降低通風阻力的分析

付 鑫

（陽煤集團三礦通風部， 山西 陽泉 045000）

1 東西畛主要通風機系統概況

陽泉煤業下屬礦三礦東西畛主要通風機房安裝有兩臺軸流式通風機，額定功率4000 kW，額定負壓6100 Pa，額定風量25000 m3/min。現風機葉片角度為0°，實際運行功率為2700 kW，負壓4200 Pa，總回風量14550 m3/min。負擔豎井擴一采區、擴二采區、擴三采區、高抽巷和12號煤已采區通風系統，其中豎井回風量12900 m3/min，12號煤已采區回風量1200 m3/min。

1.1 東西畛負擔區域各采區風量分配情況

1.1.1 豎井擴一采區概況

豎井擴一采區布置有一個掘進工作面，配風量750 m3/min，其他相關系統巷配風量550 m3/min，采區回風量為1300 m3/min。

1.1.2 豎井擴二采區概況

豎井擴二采區的采區回風量為4360 m3/min，布置有一個K8204綜放工作面，配風量為1710 m3/min；一個K8201進風掘進工作面，配風量為760 m3/min；一個K8201回風順槽工作面，配風量為780 m3/min；8209系統巷配風量為400 m3/min；配電室配風量為150 m3/min；移動泵站配風量為360 m3/min，火藥庫配風量為200 m3/min。

1.1.3 豎井擴三采區概況

豎井擴三區采區回風量為4500 m3/min，布置有一個K8302綜放工作面，配風量為1910 m3/min；一個K8307進風掘進工作面，配風量為770 m3/min；一個K8307回風順槽工作面，配風量為780 m3/min；兩個配電室配風量為330 m3/min；移動泵站配風量為360 m3/min，火藥庫配風量為200 m3/min，水倉配風量為150 m3/min。

1.1.4 豎井高抽巷概況

高抽巷主要負擔15號煤鄰近層瓦斯抽放，僅保留擴一采區、擴二采區、擴三采區的回采工作面高抽系統巷，總回風量為2100 m3/min。

1.1.5 12號煤已采區概況

12號煤屬已采區，因15號煤鄰近層瓦斯抽放管路路線在12號煤巷道中布置，所有保留部分段通風系統，總回風量為1200 m3/min。

1.2 影響擴二采區風量因素

1）受資源枯竭影響，生產隊組主要集中在豎井擴二采區，導致用風地點集中，擴二采區回風巷斷面受壓致通風斷面逐漸縮小，擴二采區的采區回風多處冒頂堵塞通風斷面，擴二采區回風量由5900 m3/min降到4300 m3/min。

2）擴二采區的采區回風巷第五聯巷處有50多米巷道頂板壓力大，底鼓非常嚴重，經多次整巷木支付增多，且巷道長期有積水影響通風斷面。

3）擴二采區的采區回風盡頭至風井丁字口處，頂板支護失效，矸石冒落嚴重，影響通風斷面，整巷難度大。

2 擴二采區的采區通風系統優化的必要性

擴二采區的采區回風巷多處通風斷面不足，整巷難度大，進度緩慢，成本高。且因資源枯竭，擴二采區生產隊組集中，而回風量僅能滿足一個回采工作面，一個掘進工作面，其他系統巷及掘進工作面開工在即。通過從高抽回風巷向擴二采區的采區回風巷施工通風立眼，擴二采區的采區回風一部分通過擴二采區的采區回風至東西畛風井，另一部分經過擴二采區高抽回風巷至東西畛回風井，既能滿足生產供風要求，也可滿足擴二區K8209系統巷掘進生產要求。擴二采區的采區回風巷取消整巷工程，不僅降低了主要通風機通風負壓，延長設備使用壽命，還可增加各采掘工作面通風富裕系統，確保安全生產。

3 通風系統優化技術說明

1）在高抽回風巷向擴二采區的采區回風巷施工直徑1000mm兩個通風鉆孔，垂直向豎井擴二采區煤層皮帶巷貫通，孔間距6800mm。

2）在擴二采區煤層皮帶巷施工閉墻一道；在擴二采區的采區回風8204系統巷口設置閉墻一道；在高抽進風巷施工正反向風門兩道，分流擴二采區K8204回風、K8201回風等部分工作面風量。

3）調節擴二采區通風系統，將擴二采區部分回風引入高抽回風巷形成并聯通風，滿足生產期間供風要求，降低主要通風機負壓。

4 通風系統優化效果分析

1）優化通風效果前如圖1所示。擴二采區采掘隊組集中，采區用風量緊張，而總回風巷道斷面受壓致通風斷面逐漸縮小，擴二區采區回風巷多處冒頂堵塞通風斷面，擴二采區的采區回風量由5900 m3/min降到4360 m3/min，回采工作面配風量僅可以滿足核定風量，當工作面瓦斯發生異常時，沒有辦法采用增大風量風排巷道內的瓦斯。

2）優化通風系統后如圖2所示。擴二采區各采掘工作面、系統巷風量充足，采區回風量由以往的4360 m3/min恢復到5700 m3/min，通風負壓由4700 Pa下降到4100 Pa，滿足擴二采區一個回采兩個掘進工作面及一個系統巷掘進的生產要求。

圖1 施工大直徑鉆孔前通風系統示意圖

圖2 施工大直徑鉆孔后通風系統示意圖

5 結語

三礦15號煤層擴二采區采掘隊組集中，采區回風巷道通風斷面阻力大，斷面小，整巷難度大，進度緩慢，因資源枯竭，而回風量僅能滿足一個回風工作面，一個掘進工作面，其他系統巷及掘進工作面開工在即，造成生成銜接壓力大。給擴二采區供風造成很大壓力，東西畛主要通風機通風負壓嚴重超標。通過在豎井擴二采區高抽巷盡頭垂直向豎井擴二采區煤層皮帶巷施工大直徑鉆孔，滿足了擴二采區的生產需求。