矿井均压治理瓦斯、防灭火技术分析探究

万贵平

枣矿集团三河口矿业有限责任公司 山东枣庄 277000

1 均压通风治理技术原理分析

1.1 调节风窗均压

通过布设调节风窗，减小采空区与工作面之间的压差，形成采空区窒息带，有效减少采空区内瓦斯等有害气体涌入工作面内。该方法主要适用于采空区内存在并联漏风并已出现自燃倾向的情况[1]。

1.2 改良工作面通风系统

对工作面通风系统的改良实质上就是改变局部通风结构，可根据工作面实际情况采用不同方式安装使用均压通风设施，调整对应区域内通风阻力。采用这种调节方式，能够在工作面供风量不变的情况下，大幅缩减采空区漏风通道压力差值，从而有效抑制采空区漏风及自燃现象。

1.3 设置并联网络

开放并联网络能够缩短风流通道，减少通风风量和漏风风量，减小自燃带宽度，促使窒息带前移。这种方式适应用于允许风量降低的情况。

1.4 调节设施与风机联合均压

在工作面中有时单纯设置调节设施，会造成工作面供风量减少，从而影响正常作业开展。因此，要在确保通风量正常的情况，最大程度抑制采空区漏风及煤炭自燃，需针对性采取调节设施与风机联合均压的方式。作业时，分别在进风巷与工作面中设置调压风机与调节设施，在保证供风量的同时降低工作面整体压力，实现对采空区漏风的有效防治，避免采空区漏风及遗煤自燃[2]。

2 工程概述

山东省三河口矿业有限责任公司（以下简称“三河口煤矿”）是煤与瓦斯突出矿井，3上煤层、3下煤层均为自燃煤层，具有发生内因火灾的可能性。3下2326工作面位于三采区中部，东部为F12-4支断层（∠70°，H=0-35m），西部为补5断层（∠70°，H=0-20m），工作面位于2条断层之间，根据地质资料及工作面掘进时的情况，该面原始瓦斯含量为3.78m3/t。两工作面在末采阶段均发生采空区瓦斯异常涌出现象和漏风压差过大现象，全部通过均压通风得以有效控制，显著提高了作业安全。

3 矿井通风存在的问题和均压通风防治分析

3.1 问题表现

3下2326工作面在推采至二水平回风巷下方时，煤岩厚度在7-26m,大巷围岩受采动与构造应力叠加、尾部过断层影响，瓦斯通过围岩裂隙向工作面涌出。另有3下2324综采面刚刚回撤结束，3上、3下两综采面应力叠加，导致两采空区瓦斯通过裂隙连通，形成高浓度瓦斯库。作面切眼推采至2326材料巷原冒顶封闭巷道区段，封闭老巷内瓦斯较高，导致冒顶封闭巷道内的高浓度瓦斯通过煤岩裂隙向采空区涌出，导致隅角瓦斯较高[3]。

3.2 处置方式

针对存在的问题，采取改良局部通风网络结构的方式进行均压调节，一是工作面材料巷摆设支架处及时卧底，增加巷道断面，减小工作面进风巷通风阻力。二是增设工作面均压调节设施，抑制采空区漏风及煤炭自燃。均衡3下2326综采面采空区的高负压，控制3上、3下两采空区瓦斯裂隙连通，一是将二水平回风巷密闭拆孔卸压，形成二水平回风巷的负压区，平衡3下2326综采面采空区的高负压，将采空区气体通过二水平回风巷直接排至辅助回风巷，减少瓦斯向工作面隅角积压。二是工作面材料巷摆设支架处及时卧底，增加巷道断面，减小工作面进风巷通风阻力。恢复矿井瓦斯抽采系统，敷设抽放管路进行隅角气体抽放。加强隅角气体检测，增设挡风帘稀释隅角瓦斯，安排三班瓦斯检查员现场监管。做好瓦斯监测，对2326材料巷密闭进行观察，根据采空区裂隙情况，拆孔稀释老巷内瓦斯，如图1所示。

图1 2326瓦斯均压通风治理示意图

3.3 应用效果分析

由于3下2326工作面瓦斯含量相对较高，造成开采区域正常采掘期间释放量相对较高，再加上相邻上层采空区的瓦斯涌出，对采煤工作面造成较大威胁，通过瓦斯均压通风治理，其与采空区漏风区压力值显著提升，使得采空区瓦斯涌出得到有效控制，工作面回风流瓦斯浓度控制在了0.15%以下，隅角瓦斯浓度控制在0.2%以下，上覆采空区内瓦斯、一氧化碳和氧气浓度均在可控范围内，减小了采空区氧化自燃的可能性，随后2326综采工作面回采中未出现瓦斯及CO异常现象。

4 结语

瓦斯、火灾两重大风险叠加，长期以来一直是威胁井下生产作业安全的重要因素之一，如何均压采空区瓦斯防治、消除自燃，对于提升矿井生产作业综合效益有着不可替代的积极意义。矿井管理者必须高度重视相关问题，在生产中积极组织专业技术人员，结合矿井生产实际，对瓦斯防治开展针对性分析，总结行之有效的防治措施，以实现对井下瓦斯、火灾的有效治理，实现对矿井生产安全的有效保障。