高瓦斯矿井大断面、长距离通风技术应用研究

摘要：针对霍尔辛赫煤矿高瓦斯、大断面、长距离独头掘进巷道局部通风问题，研究影响长距离通风的关键因素，通过对局部通风机的合理选择确定及相关技术管理措施，实现了独头掘进巷道长距离通风，减少了辅助掘进工程量，优化了工作面布置。

关键词：高瓦斯 独头巷道 长距离通风 百米巷道瓦斯涌出量 风机选型

为了加强矿井集约化、机械化管理，创建高产高效工作面，进一步缓解采掘衔接紧张的矛盾，优化巷道布置，加大工作面顺槽长度，减少辅助联络巷掘进工程，加快工作面掘进及准备的时间。高瓦斯矿井的大断面、长距离通风技术成为制约矿井“双高”发展的技术关键。

霍尔辛赫煤矿位于山西省长治市西，矿井设计生产能力3.0Mt/a，矿井绝对瓦斯涌出量为64.08m3/min，相对瓦斯涌出量为9.74m3/t，为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属于不易自燃煤层。3209运输顺槽设计长度1750m，最远通风距离1800m，掘进设计断面19.6m2，实际断面20m2。项目研究时，3209运输顺槽已掘进400m，使用FBDY6.3/2×37kW局部通风机，双级实际吸风量720m3/min，风筒出口风量为530m3/min，不能满足巷道长距离通风要求。

1 需风量计算

1.1 风筒出风口需风量计算

1.2 风机吸风口需风量计算

长距离巷道掘进，造成瓦斯涌出量随掘进距离而增大，而掘进工作面瓦斯涌出量一般保持变化不大，根据工作面需风量按风筒漏风率、百米巷道瓦斯涌出量分别计算风机吸风口需风量，计算结果见表二，取最大值913m3/min。

2 局扇设备选型

2.1 局扇风压计算

2.2 局扇选型

3 实际测量结果

通过加强局部通风日常管理，严格执行局部通风质量标准化标准，3209运输顺槽顺利实现1800m巷道通风距离掘进，工作面、回风流瓦斯未出现超限报警现象，未发生局部通风机无计划停风、停电事故，顺利解决了高瓦斯矿井、大断面、长距离通风的技术难题。当巷道通风距离达到1800m时，风筒出风量依然满足巷道实际需风量，为其他类型的长距离掘进通风提供了可靠的技术支持。在实施过程中，我们对3209运输顺槽局部通风参数每隔200m进行了一次测定和分析，测定结果如表四所示。

4 局部通风管理技术与难点分析

4.1 风机管理：局部通风机实行六专管理（专用变压器，专用开关、专用线路、专人看管、专用通讯、专项记录）；风机装设两闭锁装置（风电闭锁、瓦斯电闭锁）；风机采用双风机、双电源、双风筒管理。

4.2 风筒管理：超长距离通风，风筒漏风量大，风筒摩擦阻力大。通过使用快速接头减少风筒接头漏风量；通过选用高强度耐压风筒可以减少风筒针眼漏风量；风筒吊挂要平、直、紧、稳，每隔20m打设固定點并使用钢丝绳吊挂风筒，做到逢环必挂以减少风筒沿程阻力；风筒拐弯使用弯头风筒并严禁拐死弯以减少风筒局部阻力；每班设专人检查风筒完好情况，及时修补漏风地点；每班进行风机、风筒切换试验，做到主备风机、主备风筒均实现有效通风。

4.3 监控管理：主副风机均安设开停传感器，及时监控风机开关量变化；主副风筒均安设风筒传感器，及时监控风筒有风、无风状态；风机前及工作面均安设风速、负压传感器，及时监控巷道风量及风流压力变化情况；通过加强日常局部通风监控管理，确保工作面正常安全生产，极大减少了局部通风事故的发生。

5 综合效果评价

成功实施长距离通风技术为矿井高瓦斯、大断面、长距离掘进提供了有力的技术保障，大功率轴流局部通风机配套大直径高强度风筒以及高标准局部通风管理对掘进工作面实现高产高效提供了可靠的实践经验，保证了矿井的安全生产。

参考文献：

[1]刘福轮，徐天才，孟庆保.深部开采矿井大断面巷道支护技术实践[J].山西建筑，2011（08）.

[2]张军鹏.霍尔辛赫矿井大断面煤巷锚网支护技术研究[J].山西煤炭，2012（10）.

[3]徐顺利，张彦田.煤瓦突出矿井大断面巷道快速掘进技术浅谈[A].中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊（上）[C].2012.

作者简介：许津津（1984-），男，毕业于太原理工大学，助理工程师，现就职于山西霍尔辛赫煤业有限公司通风区。