雙巷掘進(jìn)工作面長(zhǎng)距離通風(fēng)的優(yōu)化及應(yīng)用

張政委

摘 要：陜西富源煤業(yè)有限責(zé)任公司黨家河煤礦在掘進(jìn)順槽期間采用雙巷同時(shí)掘進(jìn)，為了解決長(zhǎng)距離掘進(jìn)期間的瓦斯涌出問題，改善工作環(huán)境，對(duì)掘進(jìn)期間的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，并明確了局部通風(fēng)管理的要求和注意事項(xiàng)，從而保證了掘進(jìn)期間的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)工作面；長(zhǎng)距離；雙巷；通風(fēng)；瓦斯

1 概況

礦井北、西與蘆村礦相鄰，南與黃陵2號(hào)相鄰，東與黃陵1號(hào)礦相鄰。侏羅系中統(tǒng)延安組為井田內(nèi)唯一含煤地層，2號(hào)煤層為本區(qū)唯一的可采煤層，埋深一般在500～600m，可采厚度0.8～2.8m，平均1.65m。煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般在0°～3°。礦井采用中央并列式通風(fēng)方式，機(jī)械抽出式通風(fēng)方法，掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。安裝兩臺(tái)FBCDZ №28/2×315軸流對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)，主斜井、副斜井為進(jìn)風(fēng)井；回風(fēng)立井回風(fēng)。煤層傾向性為容易自燃，自燃等級(jí)為I類，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。

礦井相對(duì)瓦斯涌出量為9.12m3/噸，絕對(duì)瓦斯涌出量為26.62m3/min，屬瓦斯礦井。掘進(jìn)工作面掘進(jìn)期間的瓦斯涌出量一般在3～5m3/min，瓦斯涌出來源有兩方面，一是掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過程中，由于礦壓的作用和煤體的粉碎，使原來煤體中處于吸附狀態(tài)的瓦斯迅速解析變?yōu)橛坞x狀態(tài)，造成工作面的瓦斯?jié)舛群屯咚菇^對(duì)涌出量增大，這是瓦斯的主要來源；二是掘進(jìn)工作面落煤后，工作面周圍煤體圍巖的壓力重新分布，工作面前方超前壓力增大，巷道頂?shù)装辶严对龆?，?dǎo)致新暴露煤壁中的瓦斯迅速涌入工作面，造成工作面涌出量增加，瓦斯?jié)舛仍龃蟆?/p>

106主運(yùn)順槽和106輔運(yùn)順槽雙巷同時(shí)掘進(jìn)，兩巷之間煤柱為20m，巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度2800m，兩巷掘進(jìn)50m后掘進(jìn)一個(gè)橫川。在巷道掘進(jìn)超過2000m時(shí)，由于局部通風(fēng)距離長(zhǎng)，風(fēng)筒漏風(fēng)率增加，迎頭風(fēng)量不能夠滿足生產(chǎn)需要，造成回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.75%～0.8%，為有效解決這一問題，特對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。

2 優(yōu)化方案

2.1 優(yōu)化前的通風(fēng)系統(tǒng)方案

106主運(yùn)順槽及106輔運(yùn)順槽開始掘進(jìn)時(shí)，均采用2×45kW的対旋式局部通風(fēng)進(jìn)行供風(fēng)，風(fēng)筒直徑800mm，局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在膠運(yùn)大巷。掘進(jìn)工作面的回風(fēng)經(jīng)過回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷至回風(fēng)大巷（如圖一）。

2.2 優(yōu)化后的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

優(yōu)化方案共計(jì)兩種：

（1）更改局部通風(fēng)機(jī)位置，調(diào)整局部通風(fēng)系統(tǒng)

當(dāng)106主運(yùn)順槽及106輔運(yùn)順槽掘進(jìn)至2000m時(shí)，在106主運(yùn)順槽及106輔運(yùn)順槽中間掘進(jìn)第二個(gè)橫川，在106主運(yùn)順槽二橫川向外50m處和106主運(yùn)順槽與輔運(yùn)順槽一橫川處各建筑一組風(fēng)門，然后將106主、輔運(yùn)順槽的局部通風(fēng)機(jī)移至風(fēng)門外。106主運(yùn)順槽的回風(fēng)經(jīng)二橫川至106輔運(yùn)順槽二橫川外段，與106輔運(yùn)順槽的回風(fēng)匯合共用二橫川外段的巷道，回至回風(fēng)大巷。（如圖二）

（2）更換大功率局部通風(fēng)機(jī)和大直徑風(fēng)筒

更換大功率局部通風(fēng)機(jī)，配備大直徑的風(fēng)筒，從而增加掘進(jìn)工作面的供風(fēng)量，以達(dá)到降低掘進(jìn)工作面的瓦斯?jié)舛鹊哪康摹?/p>

兩種方案對(duì)比，如選用第二種方案，即更換大功率局部通風(fēng)機(jī)和大直徑風(fēng)筒，此種方案比較傳統(tǒng)，使用的大功率局部通風(fēng)機(jī)和大直徑風(fēng)筒費(fèi)用較高，風(fēng)筒數(shù)量較多，無法保證風(fēng)筒的漏風(fēng)率，且日常管理工作繁多。故采用第一種方案，即更改局部通風(fēng)機(jī)位置，調(diào)整局部通風(fēng)系統(tǒng)，這種方案比較創(chuàng)新，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。如果采用第一種方案無法達(dá)到降低瓦斯?jié)舛鹊哪康模稍诟木植客L(fēng)機(jī)位置的方案的基礎(chǔ)上更換大功率局部通風(fēng)機(jī)和大直徑風(fēng)筒。

3 效果分析及注意事項(xiàng)

本次只選用了通過更改局部通風(fēng)機(jī)位置，調(diào)整局部通風(fēng)系統(tǒng)的方案在106主運(yùn)順槽與106輔運(yùn)順槽雙巷掘進(jìn)期間的應(yīng)用，并有如下效果。

（1）增加了迎頭的供風(fēng)量，降低掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋稍瓉?.75%～0.8%降低至0.4%～0.5%，效果明顯；

（2）減少風(fēng)筒使用量，節(jié)約了材料費(fèi)用，減少了日常維護(hù)風(fēng)筒的工作量，做到了經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠；

（3）風(fēng)筒數(shù)量減少，風(fēng)筒漏風(fēng)率降低，保證了掘進(jìn)工作面的有效供風(fēng)，改善了因風(fēng)量不足造成的工作環(huán)境溫度高、粉塵大、能見度低等工作條件。

106主運(yùn)順槽與106輔運(yùn)順槽雙巷同時(shí)掘進(jìn)期間，局部通風(fēng)管理需注意以下方面。

（1）106輔助運(yùn)輸順槽和106主要運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面掘進(jìn)期間，局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在106主運(yùn)順槽風(fēng)門外全負(fù)壓通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)流中。全風(fēng)壓供給局部通風(fēng)機(jī)處的風(fēng)量應(yīng)大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量，并同時(shí)吊掛或墊高，距巷道底板不小于0.3m，并保持局部通風(fēng)機(jī)部件完好，高壓部位嚴(yán)禁漏風(fēng)，確保迎頭風(fēng)量充足。

（2）掘進(jìn)供風(fēng)必須嚴(yán)格執(zhí)行雙風(fēng)機(jī)雙電源并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換和“風(fēng)電閉鎖”及“瓦斯電閉鎖”，風(fēng)機(jī)設(shè)專人看管并掛牌管理，任何人不得隨意停開風(fēng)機(jī)，杜絕無計(jì)劃停電、停風(fēng)現(xiàn)象。

（3）風(fēng)筒要吊掛平直，不拐死彎，接頭嚴(yán)密不跑風(fēng)，逢環(huán)必掛，破口及時(shí)縫補(bǔ)，出風(fēng)口距迎頭不超過5米，停電停風(fēng)時(shí)，人員必須迅速撤到106主運(yùn)順槽風(fēng)門外全負(fù)壓風(fēng)流中。

（4）掘進(jìn)工作面作業(yè)期間，不得停風(fēng)，嚴(yán)禁無風(fēng)或微風(fēng)作業(yè)，因檢修、停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員，切斷電源，設(shè)置柵欄，揭示警標(biāo)，禁止人員進(jìn)入，并向調(diào)度室匯報(bào)，采取措施進(jìn)行處理。

（5）加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施檢查維護(hù)，確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。

（6）加強(qiáng)對(duì)巷道內(nèi)所有電氣設(shè)備的檢查和維護(hù)，消除失爆電氣設(shè)備，保證設(shè)備各項(xiàng)性能完好。

4 結(jié)論

通過更改局部通風(fēng)機(jī)位置，調(diào)整局部通風(fēng)系統(tǒng)方案在106主運(yùn)順槽與106輔運(yùn)順槽雙巷掘進(jìn)期間的實(shí)施，解決礦井雙巷同時(shí)掘進(jìn)期間的遠(yuǎn)距離供風(fēng)問題，保證掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)，為下一步雙巷掘進(jìn)更長(zhǎng)距離的供風(fēng)提供了有力依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].煤炭工業(yè)出版社，2014.

[2]張國(guó)樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2002.

（作者單位：陜西富源煤業(yè)有限責(zé)任公司）