23112主采面重点瓦斯地区通风及瓦斯治理研究

马元平

（山西曙光船窝煤业有限公司，山西 河津 043300）

煤矿井下的通风情况是影响煤矿安全的基础，针对通风量不足的问题，必须及时调整增加通风量。基于船窝煤业23112工作面跨采的特殊性，通过对其通风系统进行优化调整，增加工作面的风量，实现对矿井瓦斯的治理。

1 工作面瓦斯概述

船窝煤业23112工作面位于船窝煤业三采区最下部，由于通风距离较长（里段长度680m，外段长度1220m），初采期间工作面风量仅为800m3/min，工作面瓦斯涌出绝对量达8m3/mm，通风量无法满足该面回采时的通风和瓦斯治理的要求。综合考虑决定从通风系统的优化改造入手，对23112工作面瓦斯超限情况进行治理，确保23112工作面能够实现高产高效安全开采。

2 回采前期的瓦斯治理

2.1 回采前期的瓦斯情况分析

（1）回采初期，由于23112工作面下隅角顶板不冒落，空顶距离长，易积聚瓦斯，割煤时下隅角瓦斯浓度最大可达1.2%。

（2）工作面自40架以下，割煤期间瓦斯浓度达到1%左右，经常造成工作面瓦斯超限，导致工作面停产。

（3）工作面下巷瓦斯浓度达到0.75%以上，造成整个工作面断电。

2.2 通风系统的优化改造措施

（1）对南翼各用风地点的风量按供风要求进行有效的控制，提高系统的稳定性，确保23112工作面的风量。

（2）对南翼的通风设备加强维护和管理。

（3）采用双进双回的通风系统。在23112工作面上巷中间巷以里做一通风立井与23100轨道下山相通，采用23104石门、23100轨道下山进风，23112运料斜巷及23112下巷回风，增加了23112工作面的进风通道，减少回风系统的通风阻力，使23112工作面的风量达到1200m3/min。

（4）在南翼五中车场建造风门，打开五中回风风门，增加一条三采区的回风通道，减少其回风阻力。

2.3 其他治理措施

工作面其他方面的瓦斯治理情况如表1所示。

表1 改进割煤方式前后工作面瓦斯涌出情况

（1）降低割煤机的割煤速度。在第40-1架割煤时，速度控制在1m/min左右，防止煤壁片帮。

（2）改进割煤工艺。由原来在工作面机头割三角煤，改为在工作面中间第50架左右割三角煤方式进刀。

（3）在23112工作面及下巷安设瓦斯、风速探头，利用KJ90瓦斯监测系统对23112工作面的瓦斯和风量进行实时监测。可以有效地掌握瓦斯浓度的变化，当瓦斯超限时必须及时停止作业，采取措施降低瓦斯浓度后才可继续作业。

3 跨采后的瓦斯治理措施

3.1 存在的问题分析

该工作面回采过23112上巷通风小井后，通风方式将变为单进单回，只有23104石门进风、23112下巷回风。通过计算机模拟23112工作面在现有通风条件下跨采后（即采过上巷通风小井和23100皮带机尾回风道）的风量大小，同时在23100胶带机尾绕道处打了一道临时板闭，进行了跨采后的模拟试验。模拟试验结果表明，23112工作面跨采后风量仅剩300～400m3/min，风量无法满足生产需要，也将会出现瓦斯超限现象，必须进行优化改造。

3.2 通风系统的优化改造措施

根据23112工作面的通风实况，改单进单回的通风方式为单进双回。在23112下巷和-480m南大巷立交点附近做通风小井，利用-480m南大巷及23100轨道、胶带上山直接回风到23100岩石回风上山。通风系统的优化改造方案如下：

（1）在-480m南大巷口处构筑两道永久风门。

（2）摘除-480m南大巷正前两道风门。

（3）在23100轨道坡头联络巷石门处构筑两道永久正反风门。

（4）在23100绞车房回风道构筑一道挡风调节墙。

（5）拆除23100轨道坡头23100岩石回风上山密闭。

（6）摘除23106车场风门。

3.3 优化改造效果分析

对通风系统进行优化改造后，工作面通风量保持在1000m3/min左右，缓解了该工作面跨采后的通风困难，主要效果如下。

（1）通风立井施工速度快，能起到立竿见影的效果。

（2）通风立井耗资少，在相同的条件下，立井钻孔施工比巷道掘进投资少。

（3）为下个工作面上巷掘进及回采时的通风提供便利条件。在设计中可作为25101上巷的一条供风巷道，有利于瓦斯超限的治理。

（4）易于封堵，便于调节风量。

4 回采过下巷通风立井后的瓦斯治理措施

4.1 存在的问题

23112工作面回采过下巷立井后，又将是单进单回的通风系统，面临通风困难。23100北辅助胶带上山担负着三采区和五采区的回风，而五采区采掘安排较集中，瓦斯赋存高，各掘进工作面配风量大，所以25100地区过高的风量重负将影响23112工作面的风量，造成工作面风量不足、瓦斯超限，威胁到23112工作面的生产。

4.2 通风系统的优化改造措施

综合考虑五采区和三采区紧密衔接情况，如果施工一条共同的回风通道，可在短时间内解决五采区和23112工作面通风困难的状况。基于该假设提出以下优化改造方案：施工一条五采区和三采区的共用回风通道，与-480m南大巷连通，将-480m南大巷改造为五采区及23112工作面回风巷，利用23100轨道、23100胶带上山进行回风。

优化改造方案的实施情况如下：

（1）在23112下巷外段靠近25100采区附近施工一条23112下巷通风斜巷，施工长度为130m，使-480m南大巷与23100北辅助胶带上山沟通。

（2）在-480m南大巷口处建一组风门。

（3）拆除-480m南大巷正前风门。使-480m南大巷与23100胶带下山相通。

（4）拆除23100轨道、胶带之间各车场风门。

（5）在23100车场坡头建一组正、反风门，将23100轨道下山改为回风上山。

（6）拆除23100轨道坡头23100岩石回风上山密闭，使23100轨道上山直接与23100岩石回风上山相通，减少了回风的通风阻力。

4.3 优化改造效果分析

通风系统改造工程完成后，通风效果改善明显。经实际测量，南翼通风总阻力降低了200Pa，总风量增加600m3/min，23112工作面风量由800m3/min增加到1200m3/min，工作面下巷风流中瓦斯浓度由0.6%降为0.35%，下隅角瓦斯浓度由0.8%降为0.5%，有效地治理了23112工作面的瓦斯超限问题。

5 治理效果

在船窝煤业23112工作面瓦斯超限治理过程中，主要从选择合理的通风系统入手，优化改造通风系统增大工作面的风量，从而达到治理瓦斯超限、降低工作面瓦斯浓度的目的。工作面回采过程中，采用了单进双回、双进双回等通风方式的调整，工作面风量达到1200m3/min，有效地治理了瓦斯超限问题，保证了23112工作面的稳产高效安全。