“三进两回”偏Y型通风方式在成庄矿的应用

赵高峰

(山西晋煤太钢能源有限责任公司，山西 吕梁 033000)

·试验研究·

“三进两回”偏Y型通风方式在成庄矿的应用

赵高峰

(山西晋煤太钢能源有限责任公司，山西 吕梁 033000)

为满足成庄矿生产提升的需要，针对该矿5305工作面“三进两回”偏Y型通风系统运行实验，对该通风方式在采面生产运行过程中的通风瓦斯数据进行分析，得出“三进两回”通风系统的管理重点在于主、副横川的配风比例，为其他采煤工作面在新要求下通风系统的运行提供了基础。

“三进两回”偏Y型通风方式；瓦斯涌出量；配风比例

成庄矿是晋城煤业集团1997年建成投产的设计为400万t/a的大型现代化矿井。2008年山西省煤炭工业厅核定该矿井生产能力为8.3 Mt/a. 为满足矿井生产提升需要,2009年至今逐渐试验运行“三进两回”通风系统。本文针对该矿5305工作面 “三进两回”通风系统[1]运行实验，收集了“三进两回”通风系统在运行过程中的数据参数，并逐渐完善系统，探索适合矿井采面“三进两回”通风系统的通风管理和瓦斯治理方法，为其它采煤工作面在新要求下通风系统的运行提供了基础。

1 工作面概况

5305工作面初采期间为“三进两回”通风系统，在推进过程中根据5210副巷尾部巷道变形程度随时将通风系统调整为“U+L”通风系统保证工作面系统稳定。“三进两回”通风系统运行期间5214副巷为辅助进风巷，5209巷兼作皮带运输巷和设备巷，5210进风巷兼作辅助运输巷，5210副巷为专用回风巷，52051副巷为专用排瓦斯巷(后期改为回风副巷)[2-3]. 5305工作面通风系统示意图见图1. 5305工作面初采通风系统基本参数见表1.

2 “三进两回”偏Y型通风系统运行观测

2.1 系统风量分析

5305“三进两回”偏Y型通风系统的实验过程，自工作面的初采开始到34#横川进入采空区后结束，在系统运行过程中工作面主要受基本顶初次来压的影响风量有不同程度的变化，见表2.

图1 5305工作面通风系统示意图

巷道名称用途风量/m3/min5209巷主进风巷5214巷辅助进风巷22005210巷辅助进风巷6715210副回风巷102352051巷尾巷(后期改为回风副巷)25115305通风联络巷配风巷7185303通风联络巷尾巷(后期改为回风副巷)1747

利用在34#～35#横川间设置增阻风帐，调节主要回风横川与辅助回风横川的配风比例，对五盘区通风系统进行调整后尾部横川风量恢复至1 418 m3/min，

表2 5305工作面“三进两回”偏Y型通风系统风量数据表

工作面通风系统趋于正常。随着基本顶来压不断加剧，工作面风量呈不断下降趋势，但未出现异常波动。

2.2 瓦斯涌出量分析

5305工作面两侧顺槽巷道为顶板巷，工作面在推进约17 m后至底板，开始组织正常放煤，随着架后开始放煤，工作面瓦斯涌出量也由9.57 m3/min上升至13.34 m3/min, 3.77 m3/min的增量主要为采空区瓦斯涌出量增量；在工作面基本顶初次来压前后工作面瓦斯涌出量由13.15 m3/min上升至19.49 m3/min，采空区瓦斯涌出增量为6.34 m3/min；工作面的两个阶段回风巷瓦斯涌出量未出现明显的波动，基本保持在2.3～2.5 m3/min. 5305工作面初采前后风量、瓦斯涌出量数据见表3.

表3 5305初采前后风量、瓦斯涌出量数据表

2.3 瓦斯监控数据分析

根据瓦斯涌出曲线图显示当工作面推进至9 m时，随着架后开始放煤工作面各地点瓦斯浓度开始明显增加，基本顶来压过程工作面各地点瓦斯涌出量都有不同程度的上升，期间由于上隅角风流反向造成各地点瓦斯都有不同程度上升，最为明显的是上隅角T0探头。在推进至36 m基本顶大面积初次来压基本结束，但该阶段顶板仍有不均匀的变化，当推进至50 m基本顶稳定后工作面采空区下风侧的T3、T6受采空瓦斯影响仍处于上升趋势，其余各地点的瓦斯浓度都有下降。

对比表2中6月8日至6月12日风量数据与5310工作面初采阶段瓦斯探头变化曲线(图2)分析可知，当主、辅回风横川风量发生变化后上隅角出现风流反向，由于负压点的变化造成采空区瓦斯通过上隅角涌入工作面，通过系统调整后风量、瓦斯恢复正常。

图2可以直观地表现出5310工作面基本顶初次来压时瓦斯变化明显的为T3、T0、T6探头。

图2 5310工作面初采阶段瓦斯探头变化曲线图

工作面上隅角随着5210巷风量上升，瓦斯呈下降趋势，风量下降瓦斯呈上升趋势。在33#～32#横川推进过程中工作面采取了一系列局部系统调控，如控制回风横川漏风，对主要进风巷进行增阻等措施，确保主、辅进风巷的配风比例。5210巷、5209巷风量与排尾架瓦斯数据统计表见表4.

表4 5210巷5209巷风量与排尾架瓦斯数据统计表

3 实验经验总结及改进方向

1) 通过 “三进两回”偏Y通风系统试验，可以得出“三进两回”偏Y型通风系统管理的重点在于主、副横川的配风比例。经现场测定，该工作面的主副横川配风比例在7∶3的大比例情况下时可确保整体风流稳定正常，即保证回风隅角风流向里，达到最佳的回风隅角“后移”的目的和管理效果。

2) “三进两回”偏Y型通风系统利用辅助进风巷不但可以稀释工作面回风巷的落煤瓦斯，降低回风巷的瓦斯浓度，也可稀释尾部横川的采空区高浓度，提高回风巷与尾部横川处理瓦斯的能力。

3) 通过采集工作面相关的风量调整数据对比，可以发现工作面产生涡流的位置在排尾架127#～132#架间徘徊，为防止工作面排尾架涡流后移造成上隅角瓦斯异常，必须将主进风与辅助进风巷配风比例尽可能调整在6∶1的比例。根据国家最新要求，相关数据为矿井其它采煤工作面在新要求下通风系统运行提供了经验。

[1] 范天吉.矿井通风综合技术手册[M].吉林:吉林电子出版社，2003:12-25.

[2] 赵少波.综采加长工作面瓦斯治理[J].现代矿业，2014，30(6):105-106.

[3] 张大伟，解洪城.高瓦斯工作面“偏Y”型三进两回通风方式模拟及分析[J].煤矿现代化,2014(6):32-34.

Application of Three-down-two-up and Inclined to Y Type Ventilation in Chengzhuang Coal Mine

ZHAO Gaofeng

In order to meet the needs of the improved production in Chengzhuang coal mine, the gas data during mining under the current ventilation system are analyzed in No.5305 working face, where the three-down-two-up and inclined to Y type ventilation are adopted. The key point for the management of the three-down-two-up and inclined to Y type ventilation system should focus on the air proportion among the main airway, the assistant way and the gas way. The practice is of reference value for similar case.

Three-down-two-up and inclined to Y type ventilation; Gas emission quantity; Air distribution proportion

2016-12-20

赵高峰(1976—)，男，山西阳城人，2007年毕业于太原理工大学，助理工程师，主要从事高瓦斯煤矿“一通三防”管理工作

(E-mail)459387757@qq.com

TD724

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1672-0652(2017)02-0027-03