优化工作面通风方式瓦斯治理措施

摘 要：通风在采煤作业中发挥出举足轻重的作用，工作面风量保证控制，采煤工作面通风方式的最佳选择，加强工作面严格的通风管理工作，切实保证采煤工作面始终保持足够的新鲜风量，避免瓦斯超限导致事故发生，为此，要加强对采煤工作面通风的深入研究。

关键词：采煤工作面;通风方式;技术;瓦斯治理;措施

在煤矿开采生产过程中，采煤工作面的煤壁不断的施放出瓦斯，其相邻采空区同时会涌出大量有害气体，这些气体在流经采场时，气体组分会产生一定变化，温度、湿度、压力也一起发生变化，通风是瓦斯治理的基础和保障，建立起合理、稳定、可靠、完备的通风系统，这是防治瓦斯事故关键，采煤工作展开，各主要用风点都必须配合通风，必须在采区构成完整通风系统后，瓦斯浓度测量合格，方可开采，确保采煤工作面安全、完善、可靠的通风系统，结合煤矿生产实际情况，制定相应措施。

1 通风系统几种形式以及通风方式选择上的优化

煤矿采区通风系统主要有以下几种形式：两条通风上（下）山，输送机上（下）山进风，轨道上（下）山回风;三条通风上（下）山，输送机上（下）山和轨道上（下）山进风。另一条是专用回风上山。矿井进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙，需要使用联络巷必须安设两道联锁的正向风门和两道逆向风门，井下机电设备硐室的通风必须符合要求：①硐室应设置在进风风流中，温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃;个别机电设备硐室，可以设置于回风流内，但瓦斯浓度不得超过0.5%，要求必须安装甲烷断电仪;采区变电所，必须有独立的通风系统，应保证采区通风中风流流动稳定性，尽可能避免对角风路，尽量减少采区漏风量，有利于采空区瓦斯的安全排放及防止采空区内遗煤自然发火，使新鲜风流减轻升温和污染的威胁。

采煤工作面通风系统主要由工作面进风平巷、回风平巷和工作面组成，采煤工作面通风系统主要有U形、Z形、Y形，W形、H形、U+L形和双Z等形式。选择何种方式应根据工作面实际情况进行判断和实行。采煤工作面所需风量按照如下方式准确的计算：第一，每个采煤工作面实际所需风量，应按瓦斯，二氧化碳涌出量和有害气体产生量，以及工作面气温，风速和人数等规定，分别计算，取其中最大值，最后再按风速验算;第二，全礦井采煤工作面所需风量等于矿井各个采煤工作面实际需要风量总和;第三，采煤工作面有符合规定串联通风时，应按其中一个采煤工作面实际需要最大风量计算;第四，备用采煤工作面的需要风量也应按第一项所规定的各项计算，且不得低于其采煤时实际风量的50%。专用回风巷是指在采区巷道中，专门用于回风，不得用于运料，安设电器设备的巷道，在煤与瓦斯突出区，专用回风巷道内还不得行人。对于高瓦斯矿井，在煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自然煤层的采区，必须设置至少一条供专门使用的回风巷，低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，也必须设置一条专用回风巷，采用专用的排瓦斯巷时，通风应做到以下几方面：①工作面风量控制必须可靠;②专用排瓦斯巷内风速不得低于0.5m/s;③专用排瓦斯巷必须贯穿整个工作面推进长度且不得有盲巷。通过采煤工作面长度的、最大与最小顶控距，平均顶控距，采高，平均断面积，温度，工作面同时作业需要的人数等，并根据一定的条件，如温度，瓦斯涌出量等这一系列的要素，采用最适合的方式，对采煤工作面的通风系统进行优化。

2 采区通风技术

由于采区的生产人员多、有害气体、粉尘生成集中，通风质量对确保工作人员的健康和安全起着决定性作用。为此，要求进入矿区的气流必须满足呼吸和排除各种有害气体和粉尘的需要。要求风量必须稳定，各种巷道及采矿、掘进面风速要符合《规程》的有关规定。需要制定合理的采区通风系统，使风沿采区巷道清扫工作面后进入采区，才能进行采区抽采。《煤矿安全规程》第114条规定：生产水平和采区必须实行分区通风。采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。同一采区内，同一煤层上下相连的两个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面，相邻两个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。进入串联工作面的风流中，必须装有瓦斯（二氧化碳）自动检测报警断电装置，瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%。

3 优化采煤工作面通风方式

在对工作面通风方式进行优化的措施采用前，首先应详细了解采煤工作面各种通风方式，以及各方式的优缺点，以便有针对性的对采区工作面采用正确的通风方式，保证工作面通风良好。采煤工作面一般常用的通风方式有：反向通风、同向通风及对拉工作面通风等方式。①反向通风方式的特点是工作面进风巷与回风巷的风流方向相反，平行流动，主要优点是采空区漏风量比较小;其缺点是工作面上隅角附近，由于风流速度很低容易积聚瓦斯，影响安全生产;②同向通风方式特点是，工作面的进风巷与回风巷种的风流方向相同平行流动。工作面的回风是由采空区回风巷（沿空留巷）及采区边界上山排出，优点是利用采空区漏风，将瓦斯带到工作面回风巷的风流中，能有效避免采空区瓦斯涌到工作面或上隅角积存。缺点是采空区漏风较多，容易引起自然发火;③对拉工作面通风方式，其中对拉工作面是由三条巷道构成的工作面通风系统，它可分为两进一回或一进两回的两种通风方式。这种通风方式与反向、同向通风方式比较，具有通风量大、阻力小和采空区漏风少等优点;但都有一段下行通风的缺点。采煤工作面上隅角是采空区风流的汇合处，此处容易引起瓦斯积聚超限，上隅角的风流状态是瓦斯超限的重要原因，应采取具体措施，对这一处工作面的瓦斯超限进行防治和超限治理，图1是对该处采用挡风帘进行通风改善的示意图。

4 加强煤矿通风安全管理工作

成立专门的通风安全领导班组，由专人领导负责，小组成员，管理严格，分工明确，责任到人，切实保证采煤工作面必须有完整的通风系统，安排专人，每天都要对井下所有的通风设施进行一次全面的检测与维护工作，如发现异常情况，要及时采取措施，保证采煤工作面有充足的风量，保持稳定且可靠的通风。对于综采工作面回风端头供风的风机，要有专门的人员进行管理，确保做到“双风机、双电源”，并且必须保证自动切换功能的可靠性，每天专人做检查，认真观察作业面的气体和各种稍有变化情况，定期做试验，对风量进行适当的调整，如有问题出现，及时跟踪落实。

5 通风设施的安全保障

采煤工作面的风量经过科学合理的计算，应保证工作面有足够的风量，风量能得以保证的关键就是通风设备的安全合理使用。全面管理好瓦斯抽放系统，确保系统通畅，达到良好抽放效果。井下主通风机都要配备一台备用通风机，并对两台风机做好调试，使风机达到最佳工况。主扇风机出现停止运转的状况，调度人员应立即通知切断工作面所有电源，将人员撤离到安全的地点，待主风机开启，风流稳定后，由瓦斯检验员检测工作面各部位气体均符合标准后，瓦斯浓度低到1%以下，才可以恢复送电。端头风机的运转、上下端头的风障、下端头的风筒，都要做好管理与维护，根据作业面在实际工作中各种情况变化来变更完善，彻底保证作业面实际的安全状况。

综上所述，煤炭作为宝贵的不可再生的矿产资源，安全高效的开发、利用、保护好矿山，是我们煤炭企业在开采作业施工与对矿山管理的过程中，始终应树立的理念。做好采煤工作面通风工作符合国家对节能环保的要求，运用先进的技术对通风方式、管理等措施进行优化，使企业实现安全生产，科学的发展。

参考文献：

[1]魏国山，曹士滢，朱亚彪."U"型通风采煤工作面上隅角瓦斯治理技术[J].煤矿安全（11）：34-36，39.

[2]国家安全生产监督管理局.2019年新版煤矿安全规程[Z].2019-2-25.

作者简介：

吕立斌（1988- ），男，本科，通风工程师，通风工区抽采队长，阳煤一矿通风工区。