Y型通风瓦斯治理模式应用效果分析

郝永光

摘 要：本文对通风方式改革情况分析后，对Y型通风系统、瓦斯气体分布规律加以研究，分析沿空留巷Y型通风瓦斯治理模式相关情况，再对沿空留巷Y型通风瓦斯治理效果和工程案例实行探讨，为合理运用Y型通风瓦斯治理模式，达到最理想的瓦斯治理效果，提高煤矿生产效率、安全性。

关键词：Y型通风;瓦斯治理模式;应用效果

0 引言

当前，我国矿产资源开采加深，较多矿区前部资源逐渐减少，需要深部开采，此时矿井瓦斯涌出量升高。采用以往瓦斯治理方法，无法提高生产的安全性、作业效率，因此需明确Y型通风系统、瓦斯气体分布，以及Y型通风原理等后，联系实际情况进行瓦斯治理，比如：抽放治理、开采治理、加宽治理等方法，切实提高煤矿生产的效率和安全。

1 通风方式改革情况分析

以高河煤矿为例，其属于中外合资建设大型矿井、高瓦斯矿井，瓦斯治理对矿井生产状况构成一定制约，为提高矿井生产效率，应根据具体状况，寻求和该矿井适应瓦斯治理模式，可在以往单U型通风之上改善U型装置、高抽巷布置。和以往单U型通风进行比较，双U型、U型联合高抽巷通风方式在通风能力方面效果更加理想，然而瓦斯超限、瓦斯积聚、万吨巷道掘进率等问题比较凸显，无法得到很好的处理，所以致使矿井采掘衔接效果无法提高，对矿井生产效率、安全构成直接影响。为有效处理上述问题，转变回采工作面巷道布置的同时，可使用空留巷Y型通风瓦斯治理模式处理，以便充分发挥出该瓦斯治理模式应用价值。

2 Y型通风系统、瓦斯气体分布规律研究

Y型通风系统多在瓦斯浓度达煤矿作业中应用，借助两进一回通风方式可促使采煤作业工作台上下巷道同时通风，处于采空区进风巷作为回风巷，在该部位四周支护，以便达到填充、固定目的，切实处理好煤矿内局部瓦斯浓度过高问题。同时煤矿运输作業、管道敷设、设备应用等均处于回风巷外，所以会对生产作业的安全构成积极影响，要求工作人员对2个进风巷进风量合理分配、规划，主要目的：严格控制煤矿内瓦斯的浓度。

为尽快完成Y型煤矿内通风作业工作，要求相关工作人员准确掌握瓦斯气体矿井内分布状况、规律，然后加强Y型煤矿通风管理力度，确保开采作业效率和安全问题。瓦斯气体分布规律：矿井内裂隙数量小且岩石层波动缓位置，发生瓦斯气体聚集、瓦斯爆炸事故的概率均非常高。矿井内瓦斯气体浓度、开采工作平台深度有紧密关联，所以开采深度更大、工作平台的通风效果则会受到直接影响，通风管理的挑战性加大。矿井深度差异较大，而且矿井开采区内岩石层，会对瓦斯气体浓度构成直接影响，背部折断复式压性断层、通过火山岩演变岩石层，均无法很好的扩散瓦斯气体，故而引发矿井内局部瓦斯气体浓度增加的现象。

3 沿空留巷Y型通风瓦斯治理模式相关刍议

3.1 沿空留巷Y型通风主要原理

工作面端尾支护效应消除前，液压支架养护的同时应将混凝土输送到柔性模板中，然后在采空区域、巷道间砌筑密封混凝土连续墙，和巷道内原支护联系起来，以有效承受回采动压、其他巷道的压力，主要目的：确保巷道的稳定性、对瓦斯有害气体隔绝处理，并有效避免发生采空区自燃的现象。需要注意的是，沿空留巷为乏风回风通道，可促使回采工作面形成两进一回Y型通风，可将沿空留巷作为下移工作面回采巷道，便于为回采作业提供良好的支持。

3.2 Y型通风瓦斯治理开采模式

要求工作人员应用Y型通风方式，对煤矿开采工作通风，以便尽可能控制采空区的瓦斯量、漏风量，实现回采作业。同时，相关工作人员开采煤炭运输过程应使用石门装车运输，矿井内采矿作业的不断深入，国内部运输通道会受到推进速度影响，因而需作以报废处理、密封处理，进而切实保障采矿生产的效率、安全性。

3.3 Y型通风瓦斯治理抽放模式

科学优化抽放方式，利于使煤矿开采工作环境瓦斯浓度控制，要求煤矿开采企业生产时合理应用抽放模式处理。首先，应用抽放模式前应适当增加抽放孔数量，目的为保证生产作业瓦斯气体排放量。在实际设置抽放孔期间，需要工作人员在采区内布置抽放孔，提高瓦斯气体抽放的整体作业效率。其次，应将排风扇一端经回风孔置入采空区，另一端和SQF-5型风机保持连接状态，使采空区瓦斯气体经排风扇抽放到回风巷，提高生产作业的效率。

3.4 Y型通风瓦斯治理加宽模式

采空区工作人员经增加煤柱宽度，利于提高工作平台通风的效果，通过借助钻孔方式消除回风巷瓦斯气体，创设良好的采矿工作环境，严格控制瓦斯气体浓度过高所致爆炸事故。和其他通风效果方式进行对比处理，加宽方法的运用能有效控制成本，并对于煤矿开采层防突的效果不会构成较大的影响。

4 沿空留巷Y型通风瓦斯治理效果和工程案例探讨

4.1 Y型通风瓦斯治理的效果

回采工作面使用柔性模板支护方式处理沿空留巷，没有设置区段煤柱，如此可以降低回采巷道掘进的工作量，有效保证煤炭资源回采工作效率，而且在延长矿井服务时间、减少巷道掘进费用方面优势均比较突出。之前，矿井方面多通过双U型、U型联合高抽巷通风瓦斯方式进行治理，有一定效果但无法有效处理瓦斯超限问题、瓦斯积聚问题。应用柔性模板支护沿空留巷Y型通风，对瓦斯治理能很好的处理上述问题，主要体现在踩空风流方向得到改变方面。Y型通风、U型通风的比较，后者治理模式巷道布置简单，可为巷道维护提供便捷，不足：瓦斯流场较为特殊，容易发生瓦斯积聚问题，工作面瓦斯浓度超过规定范围，严重威胁到安全生产状况;前者可在采空区留设一条巷道，虽然巷道充填量大、维护量大，Y型通风瓦斯治理，采空区瓦斯涌入回风巷可有效处理瓦斯浓度超限问题。同时，工作面风向、运输巷位于进风流，在改善作业环境、提高煤炭回采率方面的优势明显。工作面无煤柱开采能将卸压范围加大，避免形成应力增高区域。工作面通风量不断增长，风排瓦斯能力提高，利于严格控制工作面的温度、降低矿井总阻力。柔性模板支护沿空留巷能达到密封的要求，因采空区存在大量瓦斯气体、瓦斯浓度非常高，建议使用倾向钻孔和埋管抽放处理，以便实现抽采瓦斯的最终目的。

4.2 工程案例分析

以某矿E1302工作面为主，分析沿空留巷Y型通风瓦斯治理模式，该工作面开采的为3号煤层煤层厚度、工作面开切眼长度及推进长度分别为：6.41m、228m、1802m。沿空留巷工艺的流程：移架、架后支护、清理;调整支架模板;充填;螺旋输送机;将材料运输到储料场;清洗泵站环境;清洗充填泵和管路;等待墙体来压;留巷支护;巷道超前支护。工作面回采的阶段风流通过E1302胶带巷、进风巷进风，乏风通过沿空留巷排到盘区回风巷。

经研究发现，该矿年产量约为每年720万t，矿井沿空留巷前区段煤柱在22m左右，使用柔性模板支护后E1302工作面回收煤柱效益在1.22亿元左右。同时，为下一工作面布置减少掘进1条巷道，可节省成本1160万元左右，站在矿井企业的角度，工作面使用沿空留巷煤炭资源采出率提高约为23%，每年矿井采出171万t左右，万吨巷道掘进率可降低70%，每年掘进巷道可减少17840m左右，能够节省资金约为2.13亿元，有效维护建设企业的经济效益。此外，矿井使用该种模式治理工作面，瓦斯超限问题能得到很好处理，从根本上提高工作面推进度、生产效率。

综上所述，沿空留巷Y型通风模式的应用，可处理工作面瓦斯超限问题、提高煤炭采出率，并降低巷道掘进工程量，有效缓解矿井采掘的不足等。因而，需结合矿井开采状况选用适合方法，对矿井内通风情况加以处理，确保矿井生产的效率，避免发生矿井内瓦斯爆炸事件，同时维护煤矿企业的经济效益。

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