双巷掘进工作面长距离通风的优化及应用

张政委

摘 要：陕西富源煤业有限责任公司党家河煤矿在掘进顺槽期间采用双巷同时掘进，为了解决长距离掘进期间的瓦斯涌出问题，改善工作环境，对掘进期间的通风系统进行了优化，并明确了局部通风管理的要求和注意事项，从而保证了掘进期间的安全生产。

关键词：掘进工作面；长距离；双巷；通风；瓦斯

1 概况

矿井北、西与芦村矿相邻，南与黄陵2号相邻，东与黄陵1号矿相邻。侏罗系中统延安组为井田内唯一含煤地层，2号煤层为本区唯一的可采煤层，埋深一般在500～600m，可采厚度0.8～2.8m，平均1.65m。煤层赋存稳定，倾角一般在0°～3°。矿井采用中央并列式通风方式，机械抽出式通风方法，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。安装两台FBCDZ №28/2×315轴流对旋式通风机，主斜井、副斜井为进风井；回风立井回风。煤层倾向性为容易自燃，自燃等级为I类，煤尘具有爆炸危险性。

矿井相对瓦斯涌出量为9.12m3/吨，绝对瓦斯涌出量为26.62m3/min，属瓦斯矿井。掘进工作面掘进期间的瓦斯涌出量一般在3～5m3/min，瓦斯涌出来源有两方面，一是掘进机在掘进过程中，由于矿压的作用和煤体的粉碎，使原来煤体中处于吸附状态的瓦斯迅速解析变为游离状态，造成工作面的瓦斯浓度和瓦斯绝对涌出量增大，这是瓦斯的主要来源；二是掘进工作面落煤后，工作面周围煤体围岩的压力重新分布，工作面前方超前压力增大，巷道顶底板裂隙增多，导致新暴露煤壁中的瓦斯迅速涌入工作面，造成工作面涌出量增加，瓦斯浓度增大。

106主运顺槽和106辅运顺槽双巷同时掘进，两巷之间煤柱为20m，巷道设计长度2800m，两巷掘进50m后掘进一个横川。在巷道掘进超过2000m时，由于局部通风距离长，风筒漏风率增加，迎头风量不能够满足生产需要，造成回风流中的瓦斯浓度达到0.75%～0.8%，为有效解决这一问题，特对通风系统进行了优化。

2 优化方案

2.1 优化前的通风系统方案

106主运顺槽及106辅运顺槽开始掘进时，均采用2×45kW的対旋式局部通风进行供风，风筒直径800mm，局部通风机安设在胶运大巷。掘进工作面的回风经过回风联络巷至回风大巷（如图一）。

2.2 优化后的通风系统设计方案

优化方案共计两种：

（1）更改局部通风机位置，调整局部通风系统

当106主运顺槽及106辅运顺槽掘进至2000m时，在106主运顺槽及106辅运顺槽中间掘进第二个横川，在106主运顺槽二横川向外50m处和106主运顺槽与辅运顺槽一横川处各建筑一组风门，然后将106主、辅运顺槽的局部通风机移至风门外。106主运顺槽的回风经二横川至106辅运顺槽二横川外段，与106辅运顺槽的回风汇合共用二横川外段的巷道，回至回风大巷。（如图二）

（2）更换大功率局部通风机和大直径风筒

更换大功率局部通风机，配备大直径的风筒，从而增加掘进工作面的供风量，以达到降低掘进工作面的瓦斯浓度的目的。

两种方案对比，如选用第二种方案，即更换大功率局部通风机和大直径风筒，此种方案比较传统，使用的大功率局部通风机和大直径风筒费用较高，风筒数量较多，无法保证风筒的漏风率，且日常管理工作繁多。故采用第一种方案，即更改局部通风机位置，调整局部通风系统，这种方案比较创新，经济合理，安全可靠。如果采用第一种方案无法达到降低瓦斯浓度的目的，可在更改局部通风机位置的方案的基础上更换大功率局部通风机和大直径风筒。

3 效果分析及注意事项

本次只选用了通过更改局部通风机位置，调整局部通风系统的方案在106主运顺槽与106辅运顺槽双巷掘进期间的应用，并有如下效果。

（1）增加了迎头的供风量，降低掘进工作面回风流中的瓦斯浓度，由原来0.75%～0.8%降低至0.4%～0.5%，效果明显；

（2）减少风筒使用量，节约了材料费用，减少了日常維护风筒的工作量，做到了经济合理，安全可靠；

（3）风筒数量减少，风筒漏风率降低，保证了掘进工作面的有效供风，改善了因风量不足造成的工作环境温度高、粉尘大、能见度低等工作条件。

106主运顺槽与106辅运顺槽双巷同时掘进期间，局部通风管理需注意以下方面。

（1）106辅助运输顺槽和106主要运输顺槽掘进工作面掘进期间，局部通风机安设在106主运顺槽风门外全负压通风的进风流中。全风压供给局部通风机处的风量应大于局部通风机的吸入风量，并同时吊挂或垫高，距巷道底板不小于0.3m，并保持局部通风机部件完好，高压部位严禁漏风，确保迎头风量充足。

（2）掘进供风必须严格执行双风机双电源并能实现自动切换和“风电闭锁”及“瓦斯电闭锁”，风机设专人看管并挂牌管理，任何人不得随意停开风机，杜绝无计划停电、停风现象。

（3）风筒要吊挂平直，不拐死弯，接头严密不跑风，逢环必挂，破口及时缝补，出风口距迎头不超过5米，停电停风时，人员必须迅速撤到106主运顺槽风门外全负压风流中。

（4）掘进工作面作业期间，不得停风，严禁无风或微风作业，因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，设置栅栏，揭示警标，禁止人员进入，并向调度室汇报，采取措施进行处理。

（5）加强通风设施检查维护，确保通风系统稳定、可靠。

（6）加强对巷道内所有电气设备的检查和维护，消除失爆电气设备，保证设备各项性能完好。

4 结论

通过更改局部通风机位置，调整局部通风系统方案在106主运顺槽与106辅运顺槽双巷掘进期间的实施，解决矿井双巷同时掘进期间的远距离供风问题，保证掘进工作面的安全生产，为下一步双巷掘进更长距离的供风提供了有力依据。

参考文献

[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社，2014.

[2]张国枢.通风安全学[M].中国矿业大学出版社，2002.

（作者单位：陕西富源煤业有限责任公司）