鉆孔引風(fēng)法在長距離獨(dú)頭巷道通風(fēng)中的應(yīng)用

張 超

（兗州煤業(yè)股份有限公司鮑店煤礦，山東 鄒城 273500）

1 概況

兗礦集團(tuán)公司鮑店礦位于兗州礦區(qū)中西部，屬低瓦斯礦井。礦井通風(fēng)方式為兩翼對角式，主要通風(fēng)機(jī)工作方法為抽出式。隨礦井采掘接續(xù)及采掘設(shè)計(jì)影響，長距離獨(dú)頭巷道掘進(jìn)是必不可少的，巷道掘進(jìn)過程中存在臨時(shí)停工或掘進(jìn)到位后長期無法形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)的情況。

八采泄水巷位于八采區(qū)南部，巷道開門點(diǎn)位于導(dǎo)線點(diǎn)G33南31.9m處，向南掘進(jìn)1305.6m后在導(dǎo)線點(diǎn)YJ36處向巷道右?guī)鸵?43.5°方位角按3‰上坡掘進(jìn)，施工437.7m結(jié)束，停頭位置從八采二號探巷下方通過，層間距約23.2m。

巷道停頭后，局部通風(fēng)長度為2370m，局部通風(fēng)距離長，人員進(jìn)入巷道檢查存在較大安全隱患，且局部通風(fēng)機(jī)長時(shí)間開啟耗電量大，管理復(fù)雜。

2 鉆孔施工前通風(fēng)狀況

鉆孔施工前，八采泄水巷采用FBDNo6.3/2×22kW局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，風(fēng)筒長度為2370m，風(fēng)筒接頭多、長度大，在日常使用過程中存在接頭漏風(fēng)、風(fēng)筒破口或接頭開節(jié)等情況易造成漏風(fēng)量增大，難以保證獨(dú)頭巷道風(fēng)量。

八采泄水巷使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)期間每班需安排瓦檢員與安監(jiān)員結(jié)對子巡查，每日需安排人員進(jìn)行風(fēng)機(jī)主備扇切換實(shí)驗(yàn)，每月需要對風(fēng)機(jī)、開關(guān)的防爆性能進(jìn)行檢查，巷道及設(shè)備日常管理維護(hù)人員多，投入人力較大。

局部通風(fēng)機(jī)使用期間每日需使用電量528kW·h，局部通風(fēng)機(jī)長期開啟能耗大，經(jīng)濟(jì)效益低。

3 鉆孔施工后通風(fēng)狀況

鉆孔施工后，通過鉆孔將83上01輔運(yùn)順槽與八采泄水巷兩條巷道進(jìn)行連接，使風(fēng)流通過鉆孔從83上01輔運(yùn)順槽流入八采泄水巷中，經(jīng)過八采泄水巷進(jìn)入南翼總回，風(fēng)量達(dá)到200m3/min，風(fēng)流路線：八采西部輔運(yùn)上山→83上01輔運(yùn)順槽→八采泄水巷→南翼回風(fēng)石門→南風(fēng)井。

3.1 鉆孔施工位置及角度

八采泄水巷從83上01輔運(yùn)順槽下方通過，利用鉆機(jī)在83上01輔運(yùn)順槽BY27導(dǎo)線點(diǎn)北側(cè)7.1m處硐室內(nèi)垂直向下施工鉆孔。

圖1 鉆孔施工平面圖

3.2 鉆孔施工數(shù)量的選擇

根據(jù)八采泄水巷掘進(jìn)期間氣體檢查情況，掘進(jìn)期間工作面存在瓦斯涌出現(xiàn)象，因此選取巷道最低風(fēng)速為0.25m/s，八采泄水巷巷道最大斷面積為10.2m2，巷道風(fēng)量不得低于153m3/min。

鉆孔施工前83上01輔運(yùn)順槽及八采泄水巷相關(guān)技術(shù)參數(shù)實(shí)測見下表。

表1 鉆孔施工相關(guān)技術(shù)參數(shù)

將鉆孔類比為通風(fēng)設(shè)施調(diào)節(jié)斷面，利用通風(fēng)設(shè)施風(fēng)量調(diào)節(jié)斷面相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算：

八采泄水巷維護(hù)風(fēng)量

通風(fēng)鉆孔累計(jì)斷面：

因此，選定鉆孔個(gè)數(shù)為6個(gè)，鉆孔直徑為φ170mm。

3.3 通風(fēng)鉆孔施工及保護(hù)安全技術(shù)措施

3.3.1 鉆機(jī)安裝準(zhǔn)備工作

1）確保83上01輔運(yùn)順槽鉆機(jī)施工地點(diǎn)附近安設(shè)的電話通訊線路暢通。

2）嚴(yán)格執(zhí)行崗位危險(xiǎn)源辨識制度、“四級”安全評估制度及“三位一體”安全確認(rèn)制度。

3）鉆機(jī)的安裝、調(diào)試：①鉆機(jī)機(jī)臺（道）木安放要牢固，運(yùn)搬車四輪用道木墊起離地（離道），前后打上平穩(wěn)的立柱（專用壓車柱），并打上戧柱，戧柱與施工鉆孔方向相反，并用鐵絲聯(lián)接在固定的錨桿上；立柱及戧柱厚度及寬度均不小于100mm，并與頂板接實(shí)。②機(jī)身安放要平穩(wěn)，上緊底固螺絲，各種電氣設(shè)備杜絕失爆；機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分要安裝防護(hù)罩（欄）。否則，不準(zhǔn)運(yùn)行使用。③在搭接電源時(shí)，必須設(shè)專人停送電，在井下電氣設(shè)備上工作，嚴(yán)禁帶電作業(yè)，井下電氣設(shè)備在檢查、修理、搬移時(shí)應(yīng)不少于兩人協(xié)同工作，相互監(jiān)護(hù)。設(shè)備檢修停（送）電應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁采取約時(shí)、捎信或其它不安全的方式聯(lián)系停（送）電。停（送）電操作應(yīng)一人操作、一人監(jiān)護(hù)。檢修停（送）電操作，實(shí)行雙牌制。即在停電的開關(guān)上，先由停電人員掛“禁止合閘，有人工作！”標(biāo)示牌，工作負(fù)責(zé)人（或指派的專職聯(lián)系人）掛“檢修”牌。設(shè)備送電前，應(yīng)按與上述相反的順序進(jìn)行確認(rèn)、摘牌。“檢修”牌應(yīng)標(biāo)注使用人單位、姓名。設(shè)備檢修結(jié)束或試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢修人員對現(xiàn)場進(jìn)行清掃整理，所有人員均撤離檢修設(shè)備，工作負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場檢查確認(rèn)，并履行相關(guān)手續(xù)后，方可送電或恢復(fù)試運(yùn)轉(zhuǎn)。檢修負(fù)責(zé)人在檢查瓦斯?jié)舛炔怀^1%后方可開蓋（拆線），進(jìn)行驗(yàn)電、放電，在檢修設(shè)備電源側(cè)進(jìn)行可靠接地，掛“已接地”牌。④準(zhǔn)備好各種配件、管材。鉆桿、電纜、水管等擺放（或懸掛）要整齊有序，開關(guān)、電纜等設(shè)備的擺放要符合機(jī)電管理的有關(guān)規(guī)定⑤調(diào)試鉆機(jī)，檢查鉆機(jī)各傳動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)必須正常，開關(guān)起動(dòng)必須靈活可靠，各種零部件及鉆具必須齊全、合格，發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的，必須進(jìn)行處理或更換。

3.3.2 鉆孔施工

1）鉆探施工時(shí)，現(xiàn)場必須有工班長及以上管理人員統(tǒng)一指揮。

2）施工人員穿戴要整齊，操作人員要站在操作臺一側(cè)，袖口、領(lǐng)口、衣角要扣緊，不要戴手套，不要把毛巾露在衣領(lǐng)外；不得緊靠鉆桿，給壓要均勻，隨時(shí)掌握孔內(nèi)情況，鉆速鉆壓要及時(shí)調(diào)整，以保證正常鉆進(jìn)；同時(shí)，必須加強(qiáng)鉆機(jī)的正常維護(hù)。

3）起動(dòng)鉆機(jī)時(shí)，精力要集中，做到手不離按鈕，眼不離鉆機(jī)，及時(shí)迅速地起動(dòng)和關(guān)閉開關(guān)。

4）要保證水路暢通，有足夠的流量，嚴(yán)禁干打眼。

5）禁止用手、腳或其它物件直接制動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分，禁止將工具或其它物品放在鉆機(jī)或電機(jī)上，禁止任何人坐在防爆開關(guān)上。

6）下鉆前，必須準(zhǔn)確丈量鉆具，并認(rèn)真檢查鉆具、接箍是否通氣，絲扣是否完好，鉆桿彎曲、磨損是否嚴(yán)重，凡不合格者均不得下入孔內(nèi)。提鉆前，要準(zhǔn)確丈量機(jī)上余尺（殘尺）。當(dāng)提升困難時(shí)，要用牙鉗扭動(dòng)鉆具，此時(shí)應(yīng)慢速提升。

7）鉆孔透孔后，鉆孔上口要安設(shè)花管，防止雜物掉入鉆孔，堵塞鉆孔。

8）鉆機(jī)搬遷前，應(yīng)將現(xiàn)場的衛(wèi)生及時(shí)清理干凈，并保證鉆機(jī)及其關(guān)聯(lián)設(shè)備、管材的衛(wèi)生面貌良好；然后方可搬遷。

9）與其他單位平行作業(yè)時(shí)，施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人必須與相關(guān)單位現(xiàn)場負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)好施工時(shí)間，嚴(yán)格執(zhí)行“行人不行車，行車不行人、不作業(yè)”制度，嚴(yán)格執(zhí)行平行作業(yè)通報(bào)制度。

3.3.3 鉆孔保護(hù)

鉆孔施工完畢后，為防止鉆孔堵塞，加工套管、花管對鉆孔進(jìn)行保護(hù)，在鉆孔內(nèi)下入套管，套管上方加裝花管防止大塊雜物進(jìn)入套管造成堵塞。安裝套管、花管后在鉆孔硐室外設(shè)置柵欄1道，防止人員進(jìn)入。

4 效果和效益

鉆孔施工后，將局部通風(fēng)機(jī)停電閉鎖，八采泄水巷能夠形成全風(fēng)壓通風(fēng)，風(fēng)量達(dá)到200m?/min以上，滿足規(guī)程要求。形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)后將原FBDNo6.3/2×22kW局部通風(fēng)機(jī)停電閉鎖，每天減少電量消耗528kW·h，降低了能源浪費(fèi)和電力消耗；形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)后相比局部通風(fēng)具有安全、可靠等特點(diǎn)，人員進(jìn)入巷道更加安全，提高了安全效益。

通過本次鉆孔設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用所取得的效果，對煤礦井下同類型的長距離局部通風(fēng)巷道通風(fēng)系統(tǒng)的改造有著參考借鑒的價(jià)值。