均压通风技术的应用探讨

闫晓飞

(山西新景矿煤业有限责任公司，山西 阳泉 045000)

0 引言

均压通风技术是基于调节风路两端压差，使压差尽可能降低乃至减少至零，从而控制采空区漏风，减少瓦斯涌出的一种方法。在煤矿开采过程中采用均压通风，保证采煤工作面环境中的瓦斯不超限，是实现安全生产的基础。本文基于均压通风技术在煤矿中的应用进行探讨。

1 均压通风技术浅析

1.1 均压通风技术原理

均压通风技术的工作原理主要集中在对于压差的控制方面，通过尽可能降低井下作业通道中的瓦斯含量，均压技术能够实现工作面，尤其是高瓦斯煤矿工作面的生产、人员安全。通常基于浓度梯度原理而将压差降低至最小，从而减小乃至防止采空区瓦斯的大量涌出。基于瓦斯相对较低的浓度含量，再将工作面风压上升，便不会发生自瓦斯浓度由高至低(即由内向外)的泄露。

1.2 技术要点

均压通风技术重点强调风压的均匀性。这一方面的内涵在于，风机设备要绝对均压，这是整个通风过程顺利开展的前提。大量实践操作证实，一旦通道两侧存在压差，瓦斯便会自高浓度向低浓度扩散，由此进入工作面，这对于矿下工作人员的人身乃至生命安全而言都会构成极大威胁。当然，在实际工作中，不可避免地会产生偶尔的风机故障问题，这时基于主扇负压的影响，通道内部在短时间范围段仍可正常通风，这便对于内部瓦斯气体浓度的升高起到了一定的抑制作用，但值得注意的是，这一控制作用仅能在较短的时间内保持；一旦出现此类故障问题，工作人员要由回风侧即刻撤到进风侧，主扇负压作用周期因此又被称为“救命周期”。此外，尽管风机均压对于瓦斯喷涌的抑制效果较好，但在外部有较大漏风情况时不适用。

联合使用风窗-风机共同效应。在具体使用过程中，风窗-风机共同效应对于工作人员实施策略、管理措施的水平要求相对较高。根据以往经验及相关报道，一旦有停风必要需要将均压风机运转停止时，工作人员要及时做好将回风道、截止门开放的准备，这一操作能够保障瓦斯不会瞬间大量涌入，能够避免瓦斯浓度瞬间升高所造成的危害。在为工作层卸压的过程中，溜子道截止门需要紧闭，这一点在实际工作过程中效果显著；同时，其风筒出口要远离工作面下端至少3 m距离，这对于避免瓦斯同煤炭混合自燃而言非常重要；另一方面，无论是风筒、风门还是其他通风设施部件，都要安排专人定期检查，并安排安全小组进行不定期筛查。除此之外，相关人员要在每日工作中通过调节通风量而使得通风效果时刻处于最佳状态，并对于矿井风量密切关注，一旦有异常，要马上采取上述自查措施。

2 均压通风技术代表-B型通风技术

所谓B型通风技术，指的是在煤矿生产的工作层形成通风网络，并与回风巷形成顶板瓦斯排放通道，来保证煤矿通道内安全。这一技术采用了回风巷阻断及联络巷压力调节的功能，从根本上降低了瓦斯泄露到工作面的几率。

B型通风技术核心主要有以下几点：其一，采空区瓦斯涌出控制。通过降低强漏风带、促进紊流带向微孔渗流带转换的方式避免瓦斯涌出，并同时基于采空区适量的瓦斯涌入，为后期抽放创造了便利条件;其二，通风巷道瓦斯涌入。这一方案技术制定的设想起源于长距离工作面通道可以作为瓦斯泄露、暂存场所。然而，值得注意的是，B型通风技术的实施需要在回风巷旁加设风门装置，起到防止涌出的作用；其三，防止煤壁瓦斯涌出。为了有效防止这一部分瓦斯的涌出，要依靠风门来增加局部阻力，形成绝对静压乃至保持绝对静压稳定上升，来降低瓦斯涌出，并随着瓦斯外泄强度的提高而增加阻力大小。

目前，B型通风技术在实际使用过程中仍然存在一些问题有待于改进。如何有效地将瓦斯排放浓度控制在合理、安全范围内始终是未知数，需要借助实践经验与反复摸索才能找到答案。通常，一旦回风顺槽、排风巷压差固定，无显著波动时，瓦斯总排放量基本一致，但工作面风量的大幅度变化会使得瓦斯浓度波动较大，控制难度有所提高。基于此，通风机可以选择安装于通风联络巷。

3 均压通风技术应用实例

以开滦集团某矿井实际情况为例，分析均压通风技术在某工作面的应用情况，通过采用该技术，有效地控制了采空区瓦斯涌出。

该工作面通风量约为360 m3/min，按照瓦斯涌出50.4 m3/min测算，瓦斯浓度可高达12.36%。通过采用15×2 kW对旋式风机(720 m3/min吸风量)，并基于工作人员经验对于内外空气压差进行优化调节，促进压差尽可能降低至两端基本平衡一致，采空区有少量气体流入(能够有效防止瓦斯外泄)，便能够控制工作面瓦斯超限。基于均压通风技术的采用与调节，工作面、采空区瓦斯外泄浓度分别为0.33%、1.2 m3/min，相关数值均位于安全范围之内，极大保障了生产以及人员安全。

在此过程中，将两道永久密闭建于贯通点处，同时以化学料浆注浆于密闭间中，并辅以泡沫填充便可以实现周围的封闭，防止透风问题的出现。基于此，通风系统的稳定性能够极大改善，可靠性也较无相关措施前有较大提升。以此实际应用案例为出发点，针对均压通风技术理论研究与实际应用的相关细节总结了几点体会。

由于矿井内部的压力值随着时间推移而不固定，时刻都在变动，故均压通风技术的运用与效果的实现只能运用于较短时间段内，而不能予以长时间、持续运用，否则，可能引发风流变化小，而造成均压点压力波动。

尽管均压通风技术重点强调风压的均匀性，且均压通风技术内涵在于对压差的控制方面，但这些只局限于理论层面，在实际工作过程中要想达到绝对的压力平衡乃至实现风流无波动是绝对不可能的，即绝对的压差为零不可能存在。

单独采用均压通风技术实现风压不动非常困难，这是由于矿井内部压强为相对大气压，处于时刻变化过程中，因此要与其他通风技术联合使用，否则会使得工作区域内部风流往复流动。

4 结语

煤矿通风技术无论在安全保障还是在具体生产环节执行方面均起着关键作用，本文从均压通风技术原理、核心工作要点(均压通风技术重点强调风压的均匀性、联合使用风窗-风机共同效应)方面出发，对均压通风技术代表——B型通风技术进行了浅析，并结合具体应用实例进行了总结。