高瓦斯煤矿通风技术

2018-02-18陈强强

机械管理开发 2018年4期

陈强强

（山西煤炭运销集团泰山隆安煤业有限公司，山西忻州 036600）

引言

随着我国城市建设对煤炭资源的需求量不断增加，煤炭行业取得了巨大的发展。然而，作为高危行业，煤矿生产安全事故率非常高，以2003—2013年我国煤矿生产为例，这十年间我国煤矿安全事故死亡人数一直居高不下，对于我国经济以及工作人员的生命安全构成了严重的威胁。其中高瓦斯引发的事故尤为突出，为此，针对高瓦斯煤矿通风技术的研究与改进具有十分重要意义，是控制煤矿安全事故的重要途径。

1 煤矿均压通风技术

1.1 均压通风的技术原理

均压通风指的是将相应调压设备设置在井下通风系统中，以此来实现对通风通道两端风压的控制，使巷道内空气流动得以维持，如果通道内部风压比通道两端风压高，那么通道内部瓦斯气体就会朝着风压较低处流动，以此来降低空气中瓦斯浓度。在瓦斯涌出量增加时，为了扩散瓦斯，可以对通风通道两端的通风气压进行调节，保证井下工作人员在安全的环境顺利开展工作，为实现对安全事故的有效控制提供强有力的保障[1]。

1.2 均压通风需注意的问题

首先，均压通风应确保风机均压。在均压通风技术下，高瓦斯煤矿中的通风系统的正常运行必须建立在风机绝对均压的基础之上。以此来确保通风甬道两侧保持绝对均匀的压力，井内工作面才不会流入瓦斯气体，使瓦斯含量被控制在危险值以下。在煤矿生产中，均压通风技术的应用十分广泛，其特点在于具有较高的安全性与可靠性，施工相对简便，不需要复杂的操作。就算风机出现故障，通风也可以再主扇负压的作用下得以实现，井下工作人员安全也由此得到了可靠保障。

其次，风窗—风机联合均压。对于高瓦斯煤矿而言，均压通风技术的应用还要对以下几点予以重视：第一，出于对均压风机故障的考虑，溜子道与回风道的调量门的走线必须单独设置，在短时间内打开调量门，使工作面涌入大量瓦斯的情况得到有效控制；第二，为了确保风机射流导致的瓦斯与煤炭自燃得以避免，不能在工作面下端头附近设置溜子道风筒出口；第三，由于井下巷道分布非常复杂，均压机作用不同的部位出现风压不稳定的情况，因此矿井风量必须加强监控；第四，为了确保工作面具有稳定的风流，使均压通风效果达到理想状态，应对煤矿风筒、风门进行定期的维护；第五，风门会由于工作面的移动而移动，因此在移动风门时，首先要将外面的风门进行封闭，然后才能够进行内部风门的移动。

2 B型通风技术

B型通风技术指的是将进回风系统中的布置通风联络巷设置在煤矿工作面中，使二者的通风网络得以构建，并与回风巷道形成顶板瓦斯排放甬道。目前，在新型通风技术中，B型通风技术具有较高的应用价值，并且不断趋于成熟，该项技术完美地结合了流体力学与瓦斯排放原理，能够实现对井下瓦斯与灰尘浓度的有效控制，对于煤矿井下安全生产而言有着重要的作用与影响[2]。

2.1 B型通风模式的核心

B型通风模式需要对瓦斯涌出特征及源头进行研究与分析，据此选择相应的通风方式，使井下工作面的安全得到最大的保障。B型通风模式的操作为：首先，煤矿井下的地质稳定会受到煤矿开采的影响，在煤炭中封藏的瓦斯气体会在此影响下涌出。为了减缓进风压力，提高各点风流绝对静压，实现对工作层面采落煤炭与新暴露煤炭瓦斯的涌出控制，煤矿企业应将阻风门设置在通风装置的回风巷，瓦斯来源的瓦斯涌出量就会减少；其次，我国大部分煤矿浅层部分已经得到开发，近年来煤矿巷道开挖深度逐步加强，对于高瓦斯煤矿而言，煤矿巷道深度大小直接决定了瓦斯溢出量多少。采用B型通风模式，可以使井下瓦斯浓度得到有效降低，并且还能够在瓦斯源头堆积原有的瓦斯，使瓦斯溢出得到有效抑制；再者，在B型通风模式下，强漏风带可以转变为弱漏风带，渗漏出的瓦斯会转移到瓦斯巷采空区，其他巷道内的瓦斯浓度自然降低。并且采空区内的瓦斯浓度较高，这对于采空区抑制瓦斯再度溢出有着重要作用，井下工作中由于瓦斯造成的不同危害就可以得到有效控制，能够安全、有效地抽放瓦斯。

在瓦斯运移控制方面，B型通风技术主要是针对综放面瓦斯运移与控制进行的研究与分析。通过该项技术，采空区与工作面高顶、支架尾部以及上隅角瓦斯就可以得到有效控制。一般情况下，B型通风模式是设置2条及以上回风巷，使瓦斯流动就有了更多的途径，对于排除井下瓦斯而言有着十分重要的作用。然而，井下地质条件会受到回风巷设置的影响而发生变化，井下工作面采动应力会导致回风巷之间冒落现象频繁发生，对瓦斯气体流动造成了限制。对此，可以将增阻调节风门设置在回风巷之间，对不同回风巷间的风压进行合理调节与控制，确保瓦斯排除效率达到理想状态。B型通风技术中会将大量排放管道安装在巷道内，排风管道中的风压会受到空气流动的影响而比其他部位的风压低，使瓦斯管理的死角难度就会加大。在气压作用下，部分起点的瓦斯会自动移动到通风管道中去，并经过通风管道向地面排放，死角的瓦斯浓度就可以得到有效降低，相关安全隐患得到有效消除[3]。

2.2 B型通风技术的不足与应对方法

B型通风技术的优势在高瓦斯煤矿中具有较大的应用价值。然而不可否认，该项技术依然存在一些不足，具体表现为排放巷正前方无法保持稳定，非常容易出现垮落，进而威胁到井下作业人员的生命安全，并且难以预料井下通风情况的变化。在高瓦斯煤矿中，一旦井下通风情况有所变化，井下作业人员就会面临巨大危险，因此为了实现对瓦斯浓度的有效控制，就需要对排放巷局扇正压的供风技术进行研究并加以应用，对高瓦斯煤矿井下瓦斯溢出规律进行分析。在井下巷道不断加深的情况下，瓦斯溢出量必然会越来越大，为了平衡巷道采掘与瓦斯溢出之间的安全关系，可以在回风巷的巷口进行回风巷增阻风窗的安装。为了促进空气流动，可以增加局部风机，使巷道内瓦斯得到稀释。如果，在长时间运转之下，风机出现故障难以避免，因此备用风机的设置非常重要，在使用过程中需要定期检查风机，如果发现问题就要及时更换，使风机得以稳定运转，保障煤矿生产安全。