工作面均压通风安全技术及应急方法研究

摘要：某煤矿回采煤层属于易自燃煤层，煤矿在进行工作面回采的过程中，发现有低氧现象的出现，因此在开采工作面使用了 “U”型均压通风技术，避免发生低氧环境问题。本文主要对工作面使用的均压通风安全技术进行介绍，以促进矿井开采工作的安全顺利。

关键词：煤矿开采;均压通风;安全技术;应急方法

在空气中暴露着的煤，会因为氧化而放热，导致温度不断提高，当温度处于70至80度之后，温度升高的速度会突然间加快，当达到煤炭的着火点温度时，就会出现燃烧的情况，这种情况就是煤层自燃。在进行开采过程中，一旦发生煤层自燃的情况，就会出现严重的安全事故，因此，工作面的均压通风非常重要。

一、矿井开采工作面概况简介

矿井开采的煤层属于Ⅰ类自燃煤层，煤层的平均厚度在13.8m左右，该工作面煤层自燃发火期为1个月，最短7天。在开采的过程中，采用走向长壁采煤法，综采放顶煤工艺，全部垮落法管理顶板。在对工作面进行通风的过程中，使用了“U”型负压通风技术，回采工作中，在回风隅角、机尾安全出口和工作面等位置进行测量，发现存在着不同程度的氧气偏低的情况。这种低氧现象的存在，会使得工作人员出现缺氧的状态，在很大程度上影响了工人的身体健康，进而严重的影响工作面的安全顺利生产[1]。

二、工作面的低氧现象分析

（一）采空区浮煤氧化的影响

在进行回采的时候，以0.5m作为丢煤厚度，丢出的煤块在受到冲击之后会变成小碎块，这就使得氧化的面积增加，而空气中被释放出的一氧化碳和二氧化碳增多。在通风过程中，我们使用的是“U”型负压通风法，这种方法会将机尾回风隅角变成负压最低处，所以回风隅角长时间处在低氧状态，间歇性会有有害气体涌出。

（二）矿井中负压通风造成的影响

当矿井中存在严重的气压下降时，开采工作面也会出现较快的气压变化，而采空区却是处于较慢的变化中，使得工作面大气压力小于采空区大气压力，这种气压的不平衡，会使得采空区的有害气体向低压工作面涌入，导致工作面低氧现象的出现。这种情况尤其在14：00～20：00尤为明显。

（三）上覆采空区灭火治理中使用惰气的影响

在某工作面，上覆采空区间距四十一米，在工作面周围的煤层中，布置了两巷道，巷道中联巷间距为五十米，相邻的工作面使用二十米宽煤柱进行格挡。当回采工作完成后，所有单独的采空区就会连接成一个大的采空区。在灭火治理过程中，曾在上覆采空区进行大量氮液的注入，因此惰性氮气的含量非常大，而当进行回采的过程中，上覆采空区和垮落的顶板联通，失衡的气压导致上覆采空区中的二氧化碳、氮气等，都向工作面涌入，导致工作面陷入低氧。

二、“U”型均压通风安全技术措施

（一）通风防治低氧技术简介

通过对工作面低氧现象的分析，我们可以明确：在开采工作中，将负压通风技术用于工作面，是导致采空区的氮气、一氧化碳和二氧化碳等有害气体涌向工作面，使得工作面低氧的重要原因。因此，在进行开采的过程中，改变工作面通风方式，将负压通风变成压入式通风，将工作面和采空区之间的压力差距缩小，将有害气体涌入工作面的速度减缓，甚至抑制他们的涌入，有效的防止工作面低氧的出现[2]。

（二）“U”型均压通风技术实施

在工作面使用的通风方式为“U”型均压通风，需要压入式均压风机、均压风门以及压入式调节窗联合运作。在开采的过程中，工作面相对来说是一个较为封闭的状态，气压情况为正压。将轴流压入式通风机放置在主回撤通道用以防爆，这两台通风机一台正常工作，一台备用，在通风机的机身中部，需要进行密闭，而出风口和吸风口在密閉部位的两侧，用于向工作面压风。在主通道和辅通道中间，以及回风巷靠近尾巷的位置，放置均压风门，均压风门耐高负压。在运输巷的位置安装三道调节风窗，而在运输巷联通回风巷的位置，将自动调节风窗至于回风联巷内。通过这样的施工措施，能够让工作面的开采区域相对封闭，而机械开始运转之后，封闭的工作面能够得到足够的风量（向工作面输送的风量约为每分钟2500立方米）。在进行工作面开采的过程中，通过安装在回风巷的调节风窗，能够将通风断面的大小进行改动，以此来对开采工作面的压力按照实际情况进行合理的调节。

（三）“U”型均压通风安全的技术措施

在调整“U”型通风系统之前，首先要撤离在工作面、回风巷及通风系统周边的工作人员，在各个出口的位置，设立明显的警戒标志和措施，通风系统调整期间禁止任何人进入。在通风系统调整结束后，三十分钟内不得进入，在专业技术人员通过测试之后，明确调整区域气体浓度正常，才可以进入。在使用“U”型通风过程中，要每天固定对工作区域进行风量、气压进行测量，由瓦斯测量技术人员进行测量和记录。

要指定专人负责线路、设备开关、均压风机等设备，每个月要定期对风机的风电闭锁等工作进行试验，将试验过程和结果进行详细的记录，并且自动切换双电源。在平时工作使用过程中，要实时进行查看和维护。设立明显的标示，非负责人员不得碰触，风机禁止随意停转、两道风门禁止同时打开。

在回风巷等位置，以及均压风机等设备位置，要安装监控，并安装电话专线。

在使用“U”型均压通风技术进行通风的过程中，要制定明确的制度：对于采空区的漏风量、空气温度等问题，要安排专人定期进行观测分析和记录;矿井通风工作需要配备完善的风阻，相关区域应有完整的风压资料，以及专业的检测手段等;保持警惕心，时时对巷道进行检查，确保均压区域内的风流流动的正常状态[3]。

结束语

综上所述，“U”型均压通风安全的技术措施在矿井工作面的使用，能够有效的抑制有害气体溢出的情况，解决困扰我们依旧的低压问题。在使用该技术的过程中，要确定设施设备的稳固，避免意外事故的出现。

参考文献：

[1]朱晓慧. 高瓦斯工作面通风方式的适用性分析及瓦斯防治技术[J]. 山西煤炭， 2018（5）：43-46.

[2]段定杰. 采煤工作面通风防治煤尘技术的分析探讨[J]. 石化技术， 2019（7）：205-206.

[3]高宏， 杨宏伟， 钱志良. 矿井末采期工作面高位钻孔优化技术研究[J]. 煤炭工程， 2019（6）：108-111.

作者简介：李献智，1978年5月，河南民权，安徽理工大学，本科，通风安全