Y型通风瓦斯防治改进方案

郝钢

【摘要】针对高瓦斯（不易自燃）矿井采用Y型通风在生产实践中存在的问题，本文通过分析Y型通风在贺西煤矿3301工作面使用过程中出现的各类瓦斯问题，在Y型通风的基础上，对通风系统进行针对性的调整，以提高Y型通风的实用性，解决生产中存在的瓦斯问题，保证了矿井的安全生产。

【关键词】Y型通风；瓦斯；沿空留巷；抽放；引导

汾西矿业集团公司贺西煤矿位于柳林县城东南12Km左右,属高瓦斯矿井。现3#煤的3301回采工作面采用“Y”型通风。

贺西煤矿是高瓦斯矿井，随着井下机械化程度的提高瓦斯逐渐成为制约矿井生产的主要因素，为了解决瓦斯问题，我们采用很多的解决方案，从“U”型通风，改进到“U+L”型通风，但由于“U+L”型通风的使用假风道进行通风，假风道不能维护，不能保证通风断面，回风带出的采空区瓦斯较多，致使专用回风巷内的瓦斯浓度较高，故采用先进的“Y”型通风系统。

“Y”型通风在生产和通风上的优越性是不可忽略的：（1）在通风上较好的解决了上隅角问题，杜绝了瓦斯积聚；（2）在生产上，沿空留巷减少了布置工作面的巷道掘进量，能够降低巷道掘进费用，减少煤柱损失。但是相应的也出现很多伴生问题。沿空留巷采用柔模进行支护，柔模不能够很好接顶，同时柔模之间也有间隙，导致采空区的瓦斯泄露问题严重，工作面的不断推进，工作面、沿空留巷各段的瓦斯浓度变化看出，沿空留巷瓦斯泄露是Y型通风后期较为突出的一个问题。

1Y型通风存在的问题

表１3301工作面及沿空留巷各段的瓦斯浓度变化

通过使用中瓦斯浓度的变化体现出来主要缺点：

（1）沿空留巷柔模的两侧、接顶处形成了漏风通道(图1)，采空区则是巨大的瓦斯库，形成了源源不断的瓦斯泄露。

图1瓦斯泄露示意图

（2）沿空留巷正前的直角转弯，导致通风阻力增大，形成涡流；此处的通风负压比较大，导致正前1-10号柔模泄露1%-3%的高浓度瓦斯，容易形成局部瓦斯积聚。

（3）沿空留巷柔模对接的瓦斯抽放管路，单纯的平放，没有将管路上扬，形成主要对采空区上部的瓦斯抽放模式。

（4）工作面的采空區漏风越来越大，不能保证工作面的有效风量。

（5）随着工作面的不断推进，采空区的不断压实，泄露高浓度瓦斯的几个柔模，会随着工作面的推进，不断前移。

由上表可知，Y型通风随着工作面的推进，沿空留巷瓦斯泄露的主要弊病已经暴露出来，成了瓦斯治理的重点和难点。这也是Y型通风不能适用于自然发火矿井的主要原因。

２改进方案

针对出现的伴生问题采取针对性措施，通过一系列的处理将目的将沿空留巷的瓦斯泄露减少，更好服务于生产。

（1）将沿空留巷正前的1-5号柔模，设置的与煤壁角度成为钝角，柔模的连接处使用黄土进行封堵，形成光滑的连接。

（2）将煤壁拐弯处设置为圆弧型（图2），并进行光滑处理。大量实验数据研究表明，巷道风流的阻力主要受局部阻力物的形状影响，边壁的粗糙程度影响次之。根据查表，直角转弯的局部阻力紊流巷道转弯为直角时，转弯影响系数为1.0，若处理为半径为1米的圆弧时，影响系数降低到0.38.

图2沿空留巷正前圆弧处理

（3）材巷运巷的风量调节，材巷风流的主要作用就是稀释工作面生产时释放的瓦斯，风量不宜过大，风量过大容易导致采空区漏风加大，沿空留巷的A处的通风负压集中越明显，A处的瓦斯泄露也越严重，所以材巷的风量调整要根据工作生产时的最大瓦斯浓度进行计算和调整。运巷风流的主要作用就将工作面回风的瓦斯和沿空留巷泄露的瓦斯进行稀释，运巷的风流不能过大，过大会在交汇处形成涡流，致使此处瓦斯浓度不稳定，工作面风量的调整要根据实际瓦斯浓度进行计算，不宜一味的加大风量。

（4）3301材巷下隅角处吊挂挡风帘，减少采空区的漏风，根据采空区的漏风的特点，由于下隅角是工作面漏风的主要切入口，要将下隅角吊挂一条5-10米的挡风帘，减少采空区的漏风，有利于防止采空区瓦斯泄露。

（5）瓦斯抽放管路安设位置及角度的调整。

①将柔模安设的瓦斯抽放管路从水平放置调整为仰角安设（图3），将瓦斯抽放管路的端口伸至顶板以上，能较好的对采空区的瓦斯进行抽放。此处的瓦斯抽放应调整到大流量低浓度的瓦斯抽放瓦斯抽放泵站中来。

图3瓦斯抽放管路改进示意图②俗话说：没有不漏风的墙，漏风是不可能绝对避免的，“堵”只是被动手段，大禹治水的道理告诉我们，有利的引导事半功倍。利用瓦斯抽放形成引导动力，对采空区的瓦斯进行定向引导，瓦斯密度小，处于空间的上部，利用抽放负压形成定向引导动力，瓦斯向抽放管路流动，对采空区的瓦斯流动形成一定的流向，减少了瓦斯通过柔模间隙的泄露。同时能够减少采空区的漏风，减少柔模接缝处的瓦斯泄露。

（6）根据（图4）采空区的漏风分布及瓦斯泄露特点，对沿空留巷的瓦斯抽放负压进行调整。

①工作啊面推进初期，沿空留巷前1-30#柔模是主要的通风负压集中区，对此段的抽放负压要调整的相对高点，从A处往外逐步将负压调整小，负压进行递减调整。

②随着工作面的不断推进，采空区随着时间不断压实漏风会减小，漏风较大的A处，会随着工作面的不断前移。所以工作面的抽放要根据前移情况逐渐调整。

（7）Y型通风，除了从通风的角度考虑以外，从生产支护的角度看，随着工作面的不断推进，现沿空留巷的压力越来越大，现使用柔模支护加一梁两柱的支护方式，现在沿空留巷柔模的拉筋的两侧已经出现托饼崩脱的现象，随着继续推进沿空留巷的巷道压力会越来越大。Y型通风的沿空留巷支护应该继续提高支护强度，保证通风断面。

３小结

通过采取一系列的改进方案，工作面各段的瓦斯有了明显的下降，且趋于稳定。越来越多的新建矿井跨入了高瓦斯和突出矿井的行列，瓦斯逐渐成为制约生产的主要因素，所以矿井的管理人员要重视瓦斯治理工作，在瓦斯治理上要广开言路，多学多看，不断引进先进的治理经验和方法，但是要根据各个矿井自身不同的条件不断改进，真正实现扬长避短。

【参考文献】

［１］张国枢,等.通风安全学[M].中国矿业大学出版社.

［2］中国煤炭工业劳动保护科学技术学会.矿井火灾防治技术[M].煤炭工业出版社.

［3］中国煤炭工业劳动保护科学技术学会.瓦斯灾害防治技术[M].煤炭工业出版社.

［4］王永安,朱云辉. 矿井瓦斯防治[M].煤炭工业出版社.

［5］霍春秀.中小煤矿瓦斯抽采应用分析与探讨[C]//第三届全国煤矿安全生产论坛文集.

［责任编辑：曹明明］