煤矿防风流逆转装置的研究与应用

河南神火煤电股份有限公司葛店煤矿 张文章 张 斌

煤矿防风流逆转装置的研究与应用

河南神火煤电股份有限公司葛店煤矿 张文章 张 斌

合理的通风系统设计对矿井的安全生产及经济效益具有重要影响。矿井通风系统除了有结构合理的通风网络和能力适当的通风机外，还要在网络中的适当位置安设隔断，引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。葛店煤矿现分为北翼和双庙扩大区两个独立的区域。为保证在矿井发生灾变时，阻断双庙区域对北翼区域的影响，本文，笔者结合实际情况，在双庙-600皮带、-600轨道设置两道防突风门，利用矿井完善的监测监控系统，为矿井通风系统提供安全系数。

一、矿井概况

葛店煤矿位于永城市（老城）东约20km，位于淮河冲积平原北部，地面地势呈西北高、东南低，海拔标高为+31.5m左右。葛店煤矿东以王庄断层（F21）与新庄煤矿毗邻，南与安徽省为界，西至F4大断层，北以F203断层及二2煤-1 000m等高线为界。井田范围走向长7km，倾斜宽3.5km，面积约为21km2。现分为北翼和双庙扩大区两个独立的区域。

二、矿井突出危险性分析

中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室于2009年6月对神火煤电股份有限公司葛店煤矿双庙扩大区二2煤及三22煤进行突出危险性鉴定，鉴定结果为两煤层均有突出危险性。河南煤炭地质勘探研究院提供的《河南神火煤电股份有限公司葛店煤矿（生产区）矿井地质报告》，矿井北翼可采煤层瓦斯测试结果表明，北翼瓦斯含量为0.01～0.85m l/g，北翼历年相对瓦斯涌出量为1.03～2.44m3/t，及河南理工大学提供煤层瓦斯地质图，可以确定为葛店矿北翼煤层为瓦斯风化带。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第43条（第1款）规定：“煤层瓦斯风化带为无突出危险区域。”葛店矿北翼煤层为瓦斯风化带，可以确定葛店矿北翼煤层为无突出危险区。

三、矿井通风系统

矿井通风系统为混合式通风系统，分为北翼和双庙两个相对独立的通风区域。矿井北翼通风系统：原主、副井进风，北风井回风。矿井双庙扩大区通风系统：原主、副井、东副井进风，东风井回风。

北翼主通风路线为主、副井进风→井底车场→北大巷→北翼运输大巷（北→北大巷行人车场→24行人下山（24轨道、24皮带）→-300轨道（-300皮带）→26轨道（26皮带）→北翼专用回风巷→北风井。

双庙扩大区通风网络为新鲜风流自主、副井井筒→井底车场→东大巷（19轨道、19皮带）→暗主、副斜井（双庙集中皮带运输巷）→-600轨道（-600皮带）→-680轨道暗斜井（-680皮带暗斜井）→采区下部车场→采区轨道上山→采区皮带上山→皮带顺槽→工作面；乏风自工作面→轨道顺槽→采区回风巷→-680回风巷→总回风斜巷→东风井→地面。

新鲜风流自东副井井筒→-680水平井底车场→-680水平轨道大巷（-680水平皮带大巷）→采区轨道（皮带）上山→皮带顺槽→工作面；乏风自工作面→轨道顺槽→采区回风巷→-680回风巷→总回风斜巷→东风井→地面。

四、矿井风流逆转危险性分析及防治措施

由于双庙扩大区被鉴定为双突区域，北翼和双庙扩大区共用原主、副井进风，假设双庙扩大区发生突出导致风流逆转，由通风网络中可以看出，突出后的逆转风流会作为北翼的进风进入北翼大巷，带来潜在的危险性。

隔爆水棚及隔离式自救器的使用能够作为安全防护措施，但是不能够彻底解决风流逆转带来的隐患。为此，葛店矿通防科结合实际情况，在双庙-600轨道、-600皮带投入使用防突风门两套（如图1），来增强本矿的安全系数，具体做法如下。

1.为防治东翼逆转风流进入北翼通风系统，在矿井东翼-600轨道、-600皮带（即中央主副井至矿井双庙扩大区的进风线路）安设防突风门（平常为敞开状态），防突风门前后有紧急制动按钮，能够实现紧急关闭，从而阻断中央主副井至双庙扩大区的风流，防止逆转风流及瓦斯串入矿井北翼通风系统。防突风门前方300m处安设有监测探头，能够准确监测风流中瓦斯浓度变化情况。

2.当监测中心监测到风门两边探头显示的数据升高时，不能自动关闭，立即通知调度室，调度室立即通知负责-600轨道风门责任区队及负责-600皮带巷风门责任区队，对防突风门进行及时关闭，阻断双庙扩大区逆转风流进入矿井北翼。

3.防突风门前方300m处安设有监测探头，能够准确监测风流中瓦斯浓度变化情况，当瓦斯浓度超过0.5%时，对防突风门到北翼整个采区电气设备自动断电。

4.当防突风门前的监测探头超过0.5%时（由监测中心落实实施，通防科进行监督），防突风门启动自动关闭装置对风门进行关闭，起到防止双庙扩大区逆转风流进入矿井北翼的作用。

5.当东翼逆转风流串入北翼通风系统但防突风门未及时关闭，则由调度室及时通知北翼人员撤离及通知中央变电所对北翼进行断电。在北翼全部实现断电后，立即通知东副井人员按照反风作业程序，进行北翼反风。由调度室、机电科、东副井工区负责落实。