高瓦斯煤礦通風技術要點探討

趙 強

（山西壽陽段王煤業集團有限公司，山西晉中 045499）

在煤礦企業的管理中，通風管理是重中之重，加強對通風技術的合理運用，保證井下工人采礦活動的順利實施，要以通風技術作為重要的切入點，把握通風技術核心，對高瓦斯礦井尤其要加強安全管控，降低安全事故問題的發生幾率，確保生產安全。

1 高瓦斯煤礦通風管理的重要性

瓦斯指的是天然氣，又被稱為甲烷，高瓦斯煤礦指的就是在開采和生產的過程中，煤層中涌出了大量的甲烷，并且甲烷氣體濃度的數值超過了有關的規定標準，此類型的煤礦被稱為高瓦斯煤礦。一旦出現瓦斯的涌出的情況，井下的空氣會受到污染，應得到及時的排放，如果排放不及時，瓦斯的濃度持續的升高，有可能會造成瓦斯爆炸等安全事故問題，對礦井工人的生命安全造成威脅，增加了煤礦災害的發生幾率，可引起嚴重的安全事故。在煤礦井下災害中，瓦斯突出是最嚴重的后果之一，采礦人員在挖掘作業的過程中，對煤層和巖層間的結構造成了破壞，將會出現大量瓦斯涌出的情況，從被破壞的位置或是縫隙當中涌出的瓦斯，充斥在整個煤礦生產的環境中，瓦斯易燃性決定了其爆炸風險較高的特點。

一旦出現甲烷氣體濃度超出一定標準時，空氣中的氧氣和甲烷氣體之間產生了氧化反應，將會形成爆炸現象，煤礦企業需要采取有效的措施，防控此類安全事故的問題，對瓦斯進行處理。在煤礦活動的持續推進中，瓦斯逐漸涌出，無論采取怎樣的方法，都無法完全徹底地消除瓦斯氣體，只能控制和減少氣體的存在，在瓦斯處理方法的應用中，加強通風管理，是降低瓦斯濃度防范危害問題發生的一種有效方法，通過實施高瓦斯煤礦的通風技術，可以降低煤礦爆炸事故問題的發生幾率[1]。

2 高瓦斯礦井通風技術的原理

在高瓦斯礦井中進行通風管理，提高通風技術的應用效果，最常用的是高瓦斯均壓通風技術，其作用原理是安裝調壓裝置對調壓裝置進行調節，實現均壓通風的目標。調節通風線路兩端的風壓，保持風壓平衡，對巷道風壓的分布進行改善，從而達到降低井下瓦斯濃度的管理目標。高瓦斯礦井中使用均壓通風技術是通過增強礦井通風動力的方法，可以對礦井工作面的瓦斯濃度進行調整，控制降低井下瓦斯的濃度值，對井下瓦斯的產生進行控制，保持通風線路兩段風壓均衡性，對巷道風壓的變化進行調整，總體上使巷道瓦斯溢出量減少。

高瓦斯均壓通風技術最初是在礦井防滅火中取得理想的應用效果，考慮到均壓通風技術能夠降低瓦斯濃度的特性，近些年來在高瓦斯礦井的通風技術應用中，該技術方式也得到了普及。利用高瓦斯礦井均壓通風技術，必須要把握兩大關鍵點，那就是礦井風機在運行過程中要保持均壓運行的狀態，防止瓦斯涌入開采工作面中，工作人員在操作通風風機時，關注礦井瓦斯排出的具體情況，結合實際情況控制風機。均壓通風技術作為輔助性的通風方式，具有極高的安全性，在通風線路中，增加輔助通風機，對某區域的通風線路中的風壓分布情況進行調整。當出現通風機故障問題時，工作面也可以排出瓦斯，利用礦井通風系統的功能，實現安全管理和通風管理的目標。

風窗和風機聯合均壓作為一種常用的技術應用方法，在使用過程中，應確保風壓調節具有理想的效果，在通風線路中，增加風機和風窗的數量，見圖1，將輔助通風機與封窗安裝在C 處和D 處位置，在工作面進風線路中，增加通風機數量，強化線路風壓。在回風線路中增加風窗，確保礦井通風系統的風壓和回風線路風壓之間保持一致性，降低通風系統受到的影響，利用通風技術的過程中，要明確技術操作的要點，采取有效的措施，加強對技術要點的把握，防范瓦斯安全隱患風險[2]。

圖1 風窗風機聯合均壓調節示意圖

3 高瓦斯煤礦通風技術的要點

3.1 建立B型通風模式

在高瓦斯礦井的生產中建立起B 型通風模式，指的是利用一通三防的綜合技術進行通風管理，一通三防是指通風以及防火防塵防瓦斯技術，構建B 型通風模式，在生產過程中，需要在工作面的進風和回風系統中布置通風聯絡巷，與工作面構成并聯通風網路，控制高瓦斯綜放工作面中的瓦斯涌出。事先預訂通道，對工作面高頂及上隅角瓦斯加強治理，在頂板瓦斯排放到的布置中，要聯合通風聯絡巷和回風巷道，保證工作面的通風系統呈U型，具備較強的安全性。

在綜采面構建B型通風模式時，打破傳統的做法，按照傳統的通風形式，為了確保工作面U型，通風的順暢性、安全性。加大工作面通風量，防止風流短路或漏風的問題，這會對通風安全產生影響，因此在工作面進回風系統中，不采用聯絡巷布置的方法。綜采面B 型通風模式等于改善了該問題，對工作面的生產環境進行了進一步的完善，針對厚煤層大量瓦斯涌出強化了防范效果，確保工作面通風的安全性、可靠性[3]。

3.2 瓦斯涌出抑制

在B 型通風模式中加強對技術要點的把握，需要在瓦斯涌出的抑制中，采取有效的措施，針對采落煤炭以及新暴露煤壁瓦斯的涌出量進行有效的控制，利用B型通風技術時，應設置局部通風阻力，在回風巷道內，防范風門的形成，并放緩風門進風側壓力，形成坡線。在絕對靜壓的情況下，升高各點風流，抑制新暴露煤壁瓦斯的涌出量，對工作面中采落煤炭的瓦斯涌出進行有效抑制，降低瓦斯的整體涌出量。巷道瓦斯的涌出抑制中，考慮到高瓦斯礦井井下綜放面瓦斯涌出會受到超長工作面的影響，有所增加，應采取有效抑制瓦斯涌出的方法，超長工作面的采準巷道是高瓦斯煤礦井下瓦斯的來源之一。

利用B 型通風技術時要抑制瓦斯涌出量，在回風巷道內回風側的各點風流具有增阻作用，和增阻之前相比，絕對靜壓如果有所減小，瓦斯的涌出強度將會增加。因此在回風巷道的巷口設置回風巷增阻封窗，是對巷道瓦斯涌出量進行有效控制的一種適宜方法，對采空區瓦斯涌出進行抑制時，利用B 型通風技術可以減小強漏風帶，使強漏風帶轉化成弱風帶，紊流帶被微孔滲流帶所替代。瓦斯將會轉移到裂隙帶和采空區冒落帶位置，并在此處位置聚集，從而達到抑制采空區瓦斯涌出的目的，降低了瓦斯可能帶來的危害，營造了良好的采空區瓦斯抽放環境，提高了抽放安全性，B型通風布置方式見圖2[4]。

圖2 B型通風布置方式示意圖

4 高瓦斯煤礦通風技術優化策略

4.1 完善通風系統管理措施

制定科學、合理的管理措施，確保通風系統的穩定運行和高瓦斯煤礦通風技術的應用效果，是通風管理的前提，在通風系統的管理措施完善和優化中，有必要針對目前的通風系統管理工作現狀進行改進，確保煤礦井下作業安全。制定科學可行的措施，加強監管力度，建立起科學合理的監控預案，明確具體的監控手段、監控方法，為煤礦井下通風管理系統的穩定運行提供切實保障，保持通風系統運行的穩定性，為人員安全、生產安全營造良好的環境，降低安全事故問題的發生幾率。制定通風系統的管理措施，要在高瓦斯煤礦的通風管理方法優化中，采取有效的方式，提高礦井通風水平。

例如在使用通風機時，利用抽出式通風機、壓入式通風機、壓抽混合式通風機進行通風管理時，需要保證通風方法符合礦井的實際生產現狀、生產需求。目前我國的大多數煤炭礦井使用的通風方法都是抽出式的通風方法，在回風井口放置通風機，使抽出式的通風機可以發揮出功能，保持礦井井巷道內的大氣處于負壓狀態。壓入式通風機則是在入風井口的位置放置通風機，礦井巷道的大氣處于正壓狀態，壓抽混合式通風機是在進回風的井口處使用通風機，加強煤礦通風管理，采取有效的通風措施和方法，保證煤礦企業的生產安全[5]。

4.2 加強人才建設

提高從業人員的通風管理水平，強化人員的通風安全意識，需要在人才建設中加強投入力度，保證礦山的生產安全，煤礦生產安全和社會穩定有著密切的關系，保證礦山安全建立起穩定的通風系統，確保通風系統有序、安全的運行，是礦井通風管理中的關鍵要素。保證通風系統運行的有序性、安全性，要求工作人員樹立起安全觀念，煤礦企業需要在安全教育工作的實踐中加強力度，強化人員的安全意識、責任意識，提高人才的綜合素質。使其認識到通風管理的重要性，主動的學習新技術、新方法，確保自身的技術操作達到規范的標準要求，嚴格遵循通風系統的有關操作守則和有關的指標要求，用細心、嚴謹的態度進行日常的相關工作。加強對通風系統運行情況的監控和處理，及時發現異常問題、突發狀況，制定應急措施，發生異常問題時，要有條不紊地進行處理，在最短的時間內解決問題，降低通風不良造成的損失和風險。

在人才建設中，煤礦開采企業需要與時俱進，邀請行業內的專家學者，緊跟時代的潮流和趨勢，就行業內先進的通風技術進行人才培訓和再教育。強化從業人員的通風管理安全觀念，明確煤礦通風未來的發展方向，緊跟科技的進步，將新型的設備和技術手段作為培訓的要點，確保從業人員在煤礦井下的生產作業中把握技術要點，提高專業能力，有序、安全地運行井下作業。煤礦企業要對新知識、新技術進行不斷的引進，招聘高素質型人才，利用新型設備對井下工作的安全性加強把握，利用地上監測設備對井下工作瓦斯濃度進行監測、判斷，分析危險程度，提前發現安全隱患。制定有關的防治措施，在科技支持和人才支持下，提高礦井作業的科學化水平、科技化程度，強化高瓦斯煤礦的通風管理水平[6]。

5 結論

綜上所述，在高瓦斯煤礦中，存在著礦井瓦斯含量過高的情況，瓦斯易燃性強，容易出現爆炸或火災風險，如果通風條件不理想，一旦遇見明火，很有可能引起安全事故。煤礦企業需要結合高瓦斯煤礦的特點，采取有效的通風技術措施，提高通風管理的水平，最大限度地對瓦斯濃度進行控制，防范煤層自燃等安全事故問題的發生，保證生產安全，為煤礦產業的長遠發展奠定基礎。