下行通风在高瓦斯综放工作面安装期间的应用

赵金成

摘要：采用下行通风解决了综放工作面安装期间通风系统稳定性，下行通风在瓦斯管理上的作用和优点。

关键词：综放工作面下行通风应用

中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)02(a)-0068-02

1矿井概况

涡北煤矿位于淮北平原西部，井田南北长6kin，东西宽3.2kin，面积约19kin²。矿井为立井开拓方式，通风方式为中央并列式抽出通风，主采煤层为8₁，8₂煤层，平均厚度分别为3.96m和3.41m，煤层厚度较大，结构简单、赋存较稳定，煤种属国内稀缺的优质焦煤。

经煤炭科学研究总院重庆分院2006年-12月鉴定：“涡北煤矿8₁煤层自燃发火期为66天，8₂煤层自燃发火期为70天，为Ⅱ类自然煤层。620以上煤层无突出危险煤层”。最大绝对瓦斯涌出量9.10m³／min，最大相对瓦斯涌出量3.90m³／t

28103综放工作面概况

8103综放工作面位于一采区三区段，在8102综放工作面下。走向长1298m～1332m平均131 5m，倾斜长148.4m，煤(矿)层总厚平均7.68m。煤(矿)层倾角：16°～20°，平均18°。地面标高一水平30.98m，综放工作面标高-560m～-647.24m。

煤层赋存稳定、结构较复杂，为黑色粉末状～碎块状或黑色条痕，玻璃～沥青光泽，半暗～光亮型。走向160°～190°，倾向250°～280°，煤层中中部有一层夹矸，厚1.27m～1.62m，平均1.41m。夹矸上部8.煤厚2.06m～4.39m，平均3.475m，下部8，煤厚3.75m～4.7m，平均4.21m。8，煤局部含两层夹矸，夹矸厚分别为0.205m和0.065m，夹矸为深灰色泥岩，8煤组平均厚7.68m。

3工作面安装期间上行通风存在的问题

涡北煤矿地压大，在工作面形成时，造成车场断面小。工作面安装期间运输的综采支架宽高尺寸为：1900mm×2600mm，在安装8102综放工作面和8101综放工作面时，必须对原车场构筑的1480mm×1740mm的风门进行改造成2100mm×2800mm的风门，改造后的风门尺寸较大，且使用頻繁、难维护，漏风增大，使得矿井通风系统不稳定。吸取在安装8102综放工作面和8101综放工作面时教训，在安装8103综放工作面时采用下行通风，确保矿井通风系统的稳定。

4采用下行通风方式的依据

根据经煤炭科学研究总院重庆分院对我矿的鉴定结果和8103综放工作面在构面期间、及8102综放工作面、8101综放工作面的预测预报。

据此，确认8103综放工作面的回采区域为无突出危险区，2006年版《煤矿安全规程》第1 8 8条及2009年版《防治煤与瓦斯突出细则》第58条分别规定：“在无突出危险工作面进行采掘作业时，可不采取防治突出措施，但必须采取安全防护措施”、“当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业”。编制了相应的8103综放工作面安装期间下行通风安全生产技术措施，对该面的通风系统进行了改造。对8103综放工作面采用了下行通风方式，取得了较好的效果，使该面上隅角的瓦斯浓度降到了0.22％以下，确保了该面能正常、顺利地安装完毕，也保证了矿井通风系统的稳定。

5工作面风流中的瓦斯浓度变化

8103综放工作面安装前采用上行通风时，综放工作面平均风量为862m³／min，上隅角瓦斯平均浓度为0.48％，采用下行通风时，综放工作面平均风量为824m³／min，上隅角瓦斯平均浓度为0.19％(最大时达0.22％)，下隅角最高瓦斯浓度为0.22％。这就表明。下行通风以有效地解决上隅角瓦斯积聚的问题，且不会在下隅角产生新的瓦斯积聚。工作面及上隅角瓦斯浓度变化详见表1。

下行通风时工作面和采空区的总压差比上行通风小，采空区的漏风量也比上行通风时小，因此下行通风从采空区带出的瓦斯量就比上行通风时少，致使涌出量就比上行通风时低；正由于下行通风能把采空区上部高浓度瓦斯排出或滞留于采空区内，故上隅角瓦斯积聚的可能性就比上行通风小。另外，瓦斯从下隅角涌出后，受到浮力作用上升，在上升过程中与下行风流相混合，因而采用下行通风时，下隅角瓦斯的积聚也没有上行通风时上隅角瓦斯积聚的情况严重。

在相同条件下，下行通风风吹散瓦斯层所需风速比上行风低，上行通风时吹散瓦斯层所需风速随倾角的增加而增加，下行通风则随着倾角的增加而降低。由于风流方向与瓦斯浮力方向始终相反，使得风流和瓦斯层之间的相对运动速度加大，完成一定的混合过程所需能量相对减少，因而工作面涌出的瓦斯比上行通风更容易与风流混合而被带走。

6下行通风采取的安全技术措施

(1)8103综放工作面的风量配备都按工作面断面及风速要求进行配风，确保了工作面风速达到1m／s以上。

(2)在工作面下巷(回风巷)安设了瓦斯自动监测报警断电装置，断电浓度设为1％，断电范围为回采工作面及其进、回风巷道的所有电气设备。

(3)工作面进回风巷道均安设了消防供水管路，并在进、回风巷每隔50m设置三通阀门，并在进风巷设置了两道降尘水幕，回风巷设置了三道降尘水幕，所有转载点安设了降尘设施，进、回风巷均设置了隔爆水袋。

(4)由通防区每班派专人看守8103综放工作面区域的通风设施，严禁两道风门同时打开造成工作面风流短路。

(5)对与8103综放工作面系统有关的通风设施，每班派专人检查，发现问题立即汇报处理，确保该面通风系统的稳定。

7下行通风的优点分析

(1)避免在运料巷设置风门设施，可以保证运输工作面设备物料不通过风门，减少了对风门的维护量，保证了工作面通风系统的稳定可靠。并且，下行通风能有效地解决上隅角瓦斯积聚的问题。

(2)工作面下行通风，上隅角在进风侧，因为自然风压方向总是自下而上，所以不可能产生因自然风压产生的漏风；同时上隅角为进风侧、风压较高，还可以抵消一部分采空区内部的自下而上的自然风压，从而可以减少下限角与采空区之间的自然凤压，减少采空区内部因演然风压产生的漏风，有利于预防采空区浮煤自然发火。

参考文献

[1]苏多云，何正勇.高瓦斯综采工作面下行通风技术实践[J].安徽建筑工业学院学报，2007(8)

[2]葛同先，对回采工作面下行通风的认识J].江西煤炭科技，2006(1)

[3]吴继园，何毓俊.下行通风治理特殊瓦斯涌出技术及实践[J]煤矿现代化，2006(6)