基于水峪煤礦6122工作面的均壓通風思路構建

樊彥鵬

(汾西礦業(yè)集團公司水峪煤礦瓦檢隊，山西 孝義 032300)

煤礦工程

基于水峪煤礦6122工作面的均壓通風思路構建

樊彥鵬

(汾西礦業(yè)集團公司水峪煤礦瓦檢隊，山西 孝義 032300)

6122工作面煤層屬回采前方異常區(qū)域，水峪煤業(yè)六采區(qū)6122工作面開采煤層為10+11#。根據(jù)地質(zhì)資料分析，該工作面結構非常復雜，煤巖層巖性較脆弱、裂縫發(fā)育。進行回采時，經(jīng)常會因工作面通風問題產(chǎn)生很多不安全現(xiàn)象。6122工作面回采前對小煤窯井口進行了排查堵漏以防漏風，但此種方式并不能保證6122工作面均壓通風順利。為了保證6122工作面的安全生產(chǎn)，必須構建合理的均壓面通風思路。

6122工作面；均壓通風；排查堵漏

6122工作面漏風是影響煤礦正常生產(chǎn)和造成通風系統(tǒng)混亂的主要因素[1]。雖然該煤礦已經(jīng)根據(jù)漏風狀況采取了一系列措施，進行了堵漏、測定風速等，但是6122工作面漏風狀況依然沒有得到控制。為了保證回采安全，必須及時進行工作面均壓通風設計。

1 工作面概況及均壓面通風技術前期準備

6122工作面北鄰6121工作采空區(qū)，在2011年完成回采，東鄰正旺煤業(yè)煤礦邊界，西鄰六采區(qū)大巷，南鄰黑坡溝煤礦。該工作面開采太原組之10+11#煤層，上部9#煤為采空區(qū)，10#煤頂板距離9#煤底板0.8 m，煤層總厚度為6.96 m，直接頂為泥巖，底板為鋁質(zhì)泥巖，老頂為K2石灰?guī)r，煤層結構較復雜，煤層傾角2°～8°，平均傾角6°，該工作面順槽長度983 m、切眼長度192 m，可采儲量137萬t。

建立均壓面通風系統(tǒng)時，主要采取了以下方法：第一，由于6122工作面處于正旺煤礦邊界，所以發(fā)生漏風現(xiàn)象后可以進行煤礦間協(xié)調(diào)，從正旺煤礦的上下井進行排查，發(fā)現(xiàn)漏風，及時堵漏。第二，相關人員必須定期對井下表面進行檢查，及時封堵可能發(fā)生漏風的區(qū)域。第三，實施周邊采礦嚴格檢查，減少漏風發(fā)生。第四，對6122上下隅角錨桿、托餅等支護材料進行拆除，同時完成堵漏。第五，采用均壓通風，調(diào)整好均壓風機的風筒和風門位置。除此之外[2-3]，各級領導還需正確處理均壓通風系統(tǒng)的相關事項，保證各項工作穩(wěn)定進展。

該工作面通風思路構建已經(jīng)實施，本文對該思路構建的正確性進行分析。均壓通風系統(tǒng)如第92頁圖1所示。

2 風量和風壓計算及調(diào)壓風機類型選擇

2.1 工作面風量和風壓計算

計算工作面風量和風壓的時候，采煤量有不同值。從氣相條件計算，采煤量為697 m3/min；按照CO2涌出量計算，采煤量為108 m3/min；按照工作面及工作人數(shù)計算，采煤量為288 m3/min；按瓦斯涌出量計算，采煤量為697 m3/min；按風速等方面進行計算，采煤量為2 265 m3/min。

經(jīng)過以上分析，可以將采煤量表示為166 m3/min

圖1 6122工作面均壓調(diào)風系統(tǒng)示意圖

2.2 調(diào)壓風機選型

第一，進行風量范圍選擇。可以從出口風量和調(diào)壓選型2方面確定風量[4]。第二，確定風機風壓范圍。根據(jù)6118工作面通風經(jīng)驗選擇通風機，將工作面調(diào)壓h控制在50 Pa～100 Pa。第三，實施風機切換和閉鎖。將主調(diào)風機電源控制確定為移變專用電源，副調(diào)壓風機為低壓側電源，并間隔一定時間進行調(diào)壓風機切換。第四，可以在6122材巷安裝2臺調(diào)壓風機，實現(xiàn)三通相連。合理控制分級及與軌道的距離，保證吸風口通暢。

3 建立均壓通風系統(tǒng)并驗收

1) 確定風筒，將風筒材質(zhì)選定為伸縮風筒。

2) 確定調(diào)壓風門。確定分壓風門時，可以從風門墻垛、風門及風門閉鎖、報警裝置等方面進行設置。

3) 調(diào)節(jié)風窗。進行風窗調(diào)節(jié)時，可以先進行風窗位置設置，然后再利用計算方式對風窗進行設置。計算方式如式(1)。

(1)

式中：S窗是調(diào)節(jié)風窗過風窗口面積；Q表示調(diào)節(jié)風窗過風窗口風量。

4) 水柱設置。從水柱安設和水柱讀數(shù)等進行確定。

5) 水工作面最大增壓和調(diào)壓范圍調(diào)節(jié)。

6) 設置測風站位置。通常將測風站控制在回風順槽及分流較穩(wěn)定的地段。

7) 參數(shù)監(jiān)測。首先，對6122工作面均壓通風主要參數(shù)進行監(jiān)測，包括CH4、CO、O2、CO2溫度等；然后，對瓦斯排放內(nèi)容進行檢查。

8) 安設傳感器、聲光報警裝置和電話。除了以上要求外，還應該給作業(yè)人員配備自救器。同時，對6122工作面、傳感器等進行檢查，方便人員讀取。

所有系統(tǒng)完工后，必須經(jīng)過檢驗和驗收后才能使用，并保證安全間斷和管理等情況正常。

4 均壓通風系統(tǒng)啟動和安全運行

4.1 啟動均壓通風系統(tǒng)必須滿足的條件

進、出口風量測定是6122工作面系統(tǒng)啟動的前提。同時，還要安排專人對工作面中的CO、CO2等進行測定。符合以下要求后再啟動系統(tǒng)：第一，6122漏風量必須達到100 m3/min以上；第二，利用增加工作面配風量不能解決上隅角CO體積分數(shù)超過24×10-6問題；第三，進行取樣化驗時，工作面風流空氣中的碳氫類氣體含量超標。

4.2 啟動調(diào)節(jié)均壓系統(tǒng)的方法

第一，經(jīng)過審批，由通風隊長和區(qū)長啟動；第二，均壓系統(tǒng)啟動后，配備測風員、安全員和施工維修，做好維修通風工作。第三，工作面隊長在均壓系統(tǒng)啟動前將工作面的全部電源切斷，保證無安全隱患后再啟動均壓通風系統(tǒng)。第四，啟動均壓系統(tǒng)前必須進行調(diào)風和調(diào)壓處理。第五，初期調(diào)壓可以將工作面內(nèi)、外壓力差控制在6 666.1 Pa～13 332.2 Pa(50 mmHg～100 mmHg，1 mmHg=133.322 Pa)，井下CO在5 m3/min～30 m3/min。第六，完成初期調(diào)壓后，關注氣體變化，發(fā)現(xiàn)問題，及時查明原因并處理。第七，放頂時采用自然垮落法及綜采支架輔助法進行，將CO2濃度控制在一定范圍內(nèi)。第八，均壓系統(tǒng)運行有計劃地進行，及時記錄壓力、風量等參數(shù)。

4.3 均壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的方法

1) 工作人員注意問題

啟動均壓系統(tǒng)前，工作人員必須撤離到安全區(qū)域，經(jīng)過批準后[4]，才能再進入工作面工作。積極做好通風工作面的看管和交班工作。綜采人員必須定期對調(diào)壓開關和線路進行檢查，控制好礦內(nèi)溫度。瓦檢人員要做好工作面各個位置和回風流的檢查和記錄，并及時向上級匯報。通風隊要積極做好值班交接，對系統(tǒng)壓力、風量等變化情況進行記錄。均壓通風期間，還要做好通風設施的維護，保證調(diào)壓無循環(huán)風。加強工作面作業(yè)人員壓縮氧自救器的使用培訓，提高作業(yè)安全。將6122工作面中的瓦斯、CO2等氣體控制在一定范圍內(nèi)。

2) 設備及其他注意事項

局部均壓通風系統(tǒng)采用2臺調(diào)壓機器，保證主、備風機自動切換。CO2或工作面漏風超過規(guī)定時，必須調(diào)節(jié)風巷增阻?；夭珊笃冢侠砜刂乒ぷ髅婕吧嫌缃怯泻怏w量。對6122工作面中傳感器靈敏度進行校準，保證瓦斯、溫度和風速器在安全狀態(tài)。提高工作面進料管理，安裝防撞裝置，對損壞的通風設施及時進行處理。工作面回采到預計均壓位置，風速、瓦斯、CO2等在安全范圍內(nèi)再恢復正常負壓通風。工作面檢查無循環(huán)風、風門嚴密不發(fā)生漏風、溫度等均在安全范圍內(nèi)時，解除工作面警報，恢復正常生產(chǎn)。

5 結論

本文主要對6122工作面均壓通風思路進行了構建。介紹了均壓面通風技術前期準備、工作面風量和風壓計算、調(diào)壓風機類型選擇、建立均壓通風系統(tǒng)并驗收，對均壓通風系統(tǒng)啟動必須滿足的條件和保證均壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的方法進行分析，以期給相關研究單位的同行提供參考。

[1] 孟清華，李斌，劉虎生.均壓通風技術在補連塔礦22306工作面的應用[J].煤炭技術,2014,33(10):56-57.

[2] 石倉勇.均壓通風技術在綜放工作面的應用[J].科技創(chuàng)新導報,2014,11(12):120-121.

[3] 張宏偉，張立國.3417綜放面均壓通風技術實踐與應用[J].城市建設理論研究,2015(19):134-135.

[4] 王貴林.均壓通風在大柳塔煤礦22103綜采工作面的應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2014(3):27-28.

Construction of pressure balancing ventilation based on 6122 working face of Shuiyu coal mine

FAN Yanpeng

(Shuiyu Coal Mine Gas Detection Team, Fenxi Mining Industry Group Co., Ltd., Xiaoyi Shanxi 032300, China)

6122 working face coal seam is the abnormal area in front of mining. The coal seam of 6122 mining face in sixth mining area of Shuiyu coal is 10+11#. According to the analysis of geological data, the structure of the working surface is very complicated.The lithology of coal seam is relatively weak with fractures. Ventilation problems happen in the working face when extracting, resulting in a lot of unsafe phenomena. The investigation work is conducted to prevent air leakage plugging of small mine before the mining of 6122 working face, but this method can not guarantee the smooth progress of pressure balabcing ventilation of 6122 working face. In order to ensure the safe production of 6122 working face, a reasonable pressure balancing ventilation idea should be set up.

6122 working face; pressure balancing ventilation; investigation and plugging

2016-11-23

樊彥鵬，男，1985年出生，2016年畢業(yè)太原理工大學采礦工程專業(yè)，大學本科，助理工程師，現(xiàn)主要從事煤礦通風安全技術工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.01.30

TD72

A

1004-7050(2017)01-0091-03