利用大直径钻孔降低通风阻力的分析

付 鑫

（阳煤集团三矿通风部， 山西 阳泉 045000）

1 东西畛主要通风机系统概况

阳泉煤业下属矿三矿东西畛主要通风机房安装有两台轴流式通风机，额定功率4000 kW，额定负压6100 Pa，额定风量25000 m3/min。现风机叶片角度为0°，实际运行功率为2700 kW，负压4200 Pa，总回风量14550 m3/min。负担竖井扩一采区、扩二采区、扩三采区、高抽巷和12号煤已采区通风系统，其中竖井回风量12900 m3/min，12号煤已采区回风量1200 m3/min。

1.1 东西畛负担区域各采区风量分配情况

1.1.1 竖井扩一采区概况

竖井扩一采区布置有一个掘进工作面，配风量750 m3/min，其他相关系统巷配风量550 m3/min，采区回风量为1300 m3/min。

1.1.2 竖井扩二采区概况

竖井扩二采区的采区回风量为4360 m3/min，布置有一个K8204综放工作面，配风量为1710 m3/min；一个K8201进风掘进工作面，配风量为760 m3/min；一个K8201回风顺槽工作面，配风量为780 m3/min；8209系统巷配风量为400 m3/min；配电室配风量为150 m3/min；移动泵站配风量为360 m3/min，火药库配风量为200 m3/min。

1.1.3 竖井扩三采区概况

竖井扩三区采区回风量为4500 m3/min，布置有一个K8302综放工作面，配风量为1910 m3/min；一个K8307进风掘进工作面，配风量为770 m3/min；一个K8307回风顺槽工作面，配风量为780 m3/min；两个配电室配风量为330 m3/min；移动泵站配风量为360 m3/min，火药库配风量为200 m3/min，水仓配风量为150 m3/min。

1.1.4 竖井高抽巷概况

高抽巷主要负担15号煤邻近层瓦斯抽放，仅保留扩一采区、扩二采区、扩三采区的回采工作面高抽系统巷，总回风量为2100 m3/min。

1.1.5 12号煤已采区概况

12号煤属已采区，因15号煤邻近层瓦斯抽放管路路线在12号煤巷道中布置，所有保留部分段通风系统，总回风量为1200 m3/min。

1.2 影响扩二采区风量因素

1）受资源枯竭影响，生产队组主要集中在竖井扩二采区，导致用风地点集中，扩二采区回风巷断面受压致通风断面逐渐缩小，扩二采区的采区回风多处冒顶堵塞通风断面，扩二采区回风量由5900 m3/min降到4300 m3/min。

2）扩二采区的采区回风巷第五联巷处有50多米巷道顶板压力大，底鼓非常严重，经多次整巷木支付增多，且巷道长期有积水影响通风断面。

3）扩二采区的采区回风尽头至风井丁字口处，顶板支护失效，矸石冒落严重，影响通风断面，整巷难度大。

2 扩二采区的采区通风系统优化的必要性

扩二采区的采区回风巷多处通风断面不足，整巷难度大，进度缓慢，成本高。且因资源枯竭，扩二采区生产队组集中，而回风量仅能满足一个回采工作面，一个掘进工作面，其他系统巷及掘进工作面开工在即。通过从高抽回风巷向扩二采区的采区回风巷施工通风立眼，扩二采区的采区回风一部分通过扩二采区的采区回风至东西畛风井，另一部分经过扩二采区高抽回风巷至东西畛回风井，既能满足生产供风要求，也可满足扩二区K8209系统巷掘进生产要求。扩二采区的采区回风巷取消整巷工程，不仅降低了主要通风机通风负压，延长设备使用寿命，还可增加各采掘工作面通风富裕系统，确保安全生产。

3 通风系统优化技术说明

1）在高抽回风巷向扩二采区的采区回风巷施工直径1000mm两个通风钻孔，垂直向竖井扩二采区煤层皮带巷贯通，孔间距6800mm。

2）在扩二采区煤层皮带巷施工闭墙一道；在扩二采区的采区回风8204系统巷口设置闭墙一道；在高抽进风巷施工正反向风门两道，分流扩二采区K8204回风、K8201回风等部分工作面风量。

3）调节扩二采区通风系统，将扩二采区部分回风引入高抽回风巷形成并联通风，满足生产期间供风要求，降低主要通风机负压。

4 通风系统优化效果分析

1）优化通风效果前如图1所示。扩二采区采掘队组集中，采区用风量紧张，而总回风巷道断面受压致通风断面逐渐缩小，扩二区采区回风巷多处冒顶堵塞通风断面，扩二采区的采区回风量由5900 m3/min降到4360 m3/min，回采工作面配风量仅可以满足核定风量，当工作面瓦斯发生异常时，没有办法采用增大风量风排巷道内的瓦斯。

2）优化通风系统后如图2所示。扩二采区各采掘工作面、系统巷风量充足，采区回风量由以往的4360 m3/min恢复到5700 m3/min，通风负压由4700 Pa下降到4100 Pa，满足扩二采区一个回采两个掘进工作面及一个系统巷掘进的生产要求。

图1 施工大直径钻孔前通风系统示意图

图2 施工大直径钻孔后通风系统示意图

5 结语

三矿15号煤层扩二采区采掘队组集中，采区回风巷道通风断面阻力大，断面小，整巷难度大，进度缓慢，因资源枯竭，而回风量仅能满足一个回风工作面，一个掘进工作面，其他系统巷及掘进工作面开工在即，造成生成衔接压力大。给扩二采区供风造成很大压力，东西畛主要通风机通风负压严重超标。通过在竖井扩二采区高抽巷尽头垂直向竖井扩二采区煤层皮带巷施工大直径钻孔，满足了扩二采区的生产需求。