煤礦綜采工作面均壓通風防滅火技術分析

常 沛

（山西省長治經坊煤業有限公司，山西 長治 047100）

0 引言

隨著我國科學技術水平的持續發展，均壓通風技術作為一種通風管理的技術手段，體現出了高效性、合理性，被應用到了煤礦調節中，用于對井下通風系統的控制。在綜采工作面治理瓦斯和防火滅火的管理工作實踐中，均壓通風技術可以發揮出有效的功能，對工作面進回風巷道的空氣流動情況進行控制，形成調節作用，對工作面風壓壓差進行管控，降低風壓壓差，保持其合理性，抑制采空區煤的自燃，控制安全風險。

1 綜采工作面概況

在某煤礦3105 工作面中，存在溝壑、樹木，沒有農田，大多數為荒坡、山地，地表無村莊、建筑物、高壓線等物品，工作面地表標高+620～+680 m 之間，工作面煤層底板的標高為+523～+545 m，煤層埋深的深度為135～157 m。3105 工作面的東部為回風大巷和運輸大巷，西部為3705 工作面采空區，南部為604 采空區，工作面的北部位置為保安煤柱。3105 工作面的范圍內，煤層厚度的平均數值為5.85 m，該煤層距底板距離2 m，煤層直接底部為泥巖，老底為粉泥巖，厚度分別為2.21 m 和3.8 m，工作面頂底板巖性，如表1所示。在3105 工作面內，頂板的滑落風險高，煤層節理裂隙處于發育狀態，在工作面順槽掘進的過程中，整體的構造簡單，沒有隱蔽構造。有兩條15#煤層已有舊巷道，該巷道的支護方式為架棚支護，3#煤已有老舊巷道。因此在回采作業和掘進生產的環節，采取有效的措施做好安全防治工作，保證采掘活動的安全進行順利實施[1]。

表1 工作面頂底板巖性

2 綜采工作面火災的發生因素

綜采工作面發生火災問題，是受到多元因素影響形成的，例如歷年來的火災情況、自燃發火期的因素，均是對礦井的火災安全具有決定性影響的因素。3#煤經山西煤礦設備安全技術中心檢測，被鑒定為三類煤層，不易自燃。針對自燃火災的管理工作，使用一氧化碳傳感器、溫度傳感器，在工作面帶式輸送機下風側15 m 左右，加強安全風險的監測。甲烷傳感器設置在工作面位置和上隅角位置，記錄傳感器檢測的分析結果，在專用的防火記錄本內記錄詳細的信息，展開定期的檢查和分析，總結綜采工作面發生火災的原因。此次動態工作面的開采采取了長臂開采和后退式開采的方法，利用一進一回U 型通風的方式，從開采方式和通風方式的對比中發現，工作面防火獲得了有利的條件，工作面每天進行生產作業，完成四個循環，工作面防火工作會受到工作面推進速度慢的影響而發生一定程度的變化，處于正常的生產狀況下，需要對丟煤量進行有效的控制，提高生產水平，完成采煤工作面的回采作業之后，按照規范要求，在45 d 進行封閉處理[2]。

3105 工作面的臨近采空區，自燃風險小，不存在自燃狀況，主要是以回采工作面采空區的氧化帶為主，是煤層自然火災區域，其次是在回采工作面的上隅角和下隅角位置工作面。在資源開采和回收中，應采取有效的措施，進行回采作業，控制自燃風險和安全事故的發生幾率，回采工作面采空區在小窯破壞嚴重的區域內，會出現嚴重漏風，形成了近回風，順槽封路壓差增大的風險，大量的有害氣體涌出，采空區出現了漏風、氧化自燃的風險。此類因素的影響下，采空區可出現火災問題，因此必須要立足于現實情況，在綜采工作面中，采取有效的均壓通風技術措施，制定合理的技術方案，對均壓通風防火滅火的技術措施加強應用，提高對火災問題的防治效果[3]。

3 煤礦綜采工作面均壓通風防滅火技術應用策略

3.1 綜采工作面均壓通風技術方案制定

在綜采工作面均壓通風技術的應用中，制定均壓通風技術應用的方案，使用兩臺局部通風機設備對生產安全加強保障，防火型號為FBDNO8.0/2×55kW，工作面使用風筒，與巷道風門往里位置20m 處相互連接。工作面風量應保持較高狀態，超過配風量，708 m3/min，該局部通風機的最大吸風量達到了900 m3/min，將水柱計設置在運輸巷回風聯巷風窗上，測量人員可以隨時隨地的獲取測風結果，保持風量處于穩定狀態。在風機入井之前需要做好質量驗收、性能測驗活動，由機電區和通風隊伍的工作人員在地面做好防爆性能的檢驗，并對風機進行試運轉操作，確保機械設備性能穩定，才能夠投入到生產中，滿足供風需求，經過驗收和檢驗合格后入井使用。在材料巷安設風門3 道，在運輸巷道安設2 道調節風門，對照工作面風流方向，風門開啟的方向要與之相反，根據要求運輸巷道的風門安設，要具備一定的調節功能，安設調節風窗，用于安全生產。局部通風機需要與有關的裝備相互配合使用，包括雙風機、雙電源、自動切換裝置，裝置應用過程中，功率和風量需要保持一致性，與局部通風機的使用，相互匹配，均壓通風系統示意圖，如圖2所示。

3.2 均壓通風設施安裝

在綜采工作面均壓通風系統中，為了增強綜采工作面的安全生產水平，有必要在安裝風門墻和局部通風機的環節結合影響因素，對綜采工作面的均壓通風系統加強質量監管，安裝風門墻和局部通風機的過程中，作業人員和技術人員要把握關鍵的安裝技術要點，明確風門墻的規格，把握技術施工的具體要求。在設置風門墻時，墻體應保持垂直狀態，布置風門墻，風門墻是磚質墻，在砌筑過程中，要確保底部煤巖具有一定的堅實性，當出現浮煤或出現偽頂的情況時，需要通過起底和調頂處理。風門墻四周的裙邊應超過0.1 m，在施工作業之前施工地點的前5 m 位置，要做好支護作業，確保該位置無雜物、淤泥或積水，無片幫冒頂的情況，同時該區域內應無瓦斯聚集的現象[4]。

3.3 構筑風門墻

在構筑風門墻時，具體的位置必須要通過掏槽處理的方式，見石幫石底，見實煤后掏槽深度應超過0.3 m，透槽寬度應應大于墻厚度，以0.3 m 為標準，砂漿制作的環節，保證配制比例的合理性，保證砂漿的質量性能穩定。按照1∶3 的灰砂比例進行配置，根據由下而上的順序，砌筑墻體，錯開豎縫，保持橫縫的水平狀態，在砂漿涂抹作業的環節，保證磚塊間砂漿均勻，灰縫一致，墻面要保持一定的平整性，沒有重縫現象，接頂嚴密，效果良好。兩道風門間的行人巷道距離大于20 m 的情況下，要設置調節風窗，在風門上方位置，砌筑風門墻時，錯開豎縫，保持橫縫的水平狀態，砂漿要具有一定的飽滿度，具有均勻一致的效果，按照標準確保厚度，符合一定的要求，提高風門墻的建設質量[5]。

3.4 局部通風機安裝施工

安裝局部通風機的施工作業環節，作業人員需要把握技術要點，在作業的前期進行質量的驗收和檢查工作，經機電區防爆部門的專業人員對局部通風機性能的檢測，完成試運轉之后，確保結果合格才能夠投入使用，進行下井作業。安裝風機時，要選擇材聯巷位置，距離回風口的距離應超過10 m，風機吸風口前2 m范圍內，應保證清潔、無異物和其他的機電設備。安裝風機時要注意配合使用牢固的手拉葫蘆，在風機起吊時，人員應遠離風機下方位置，禁止在風機的正下方進行生產作業。機電隊伍人員要負責安裝風機電源，確保雙風機、雙電源，風機自動切換裝置應具備可靠性和靈敏性，在啟動局部通風機、投入生產之前，需要首先進行瓦斯檢查，風機和開關附近位置10 m 內的風流瓦斯濃度（體積分數）應低于0.5%。此時才能夠將機器啟動，安裝完局部通風機之后，要立即與風筒連接，保證風筒的接頭位置嚴密性，無漏風、無破口情況。

在此次綜采工作面的均壓系統建設設施安裝中，綜采工作面的施工方案具有一定的合理性，技術水平較強，通過采取這個措施加強日常的管理工作力度，增強了對火災的防治效果，礦井下的生產作業安全性增強。在具體的實踐中，要始終保持均壓系統處于穩定狀態，加強對通風系統的維護保養，維護通風設施，避免出現設施破壞等問題，不要同時打開風門，減少風門打開的次數，定期進行設備設施的養護[6]。

4 結論

在綜采工作面的生產作業中發生火災事故問題，會對現場的人員安全煤礦產業的經濟效益產生威脅。在煤礦綜采工作面的生產中，利用均壓通風防滅火技術進行對綜采工作面的安全管控，可以有效的將該技術應用的優勢利用起來，提高防滅火技術的應用水平、應用效果，降低火災隱患風險，為工作面的安全生產提供了全面的保障。