煤礦防風(fēng)流逆轉(zhuǎn)裝置的研究與應(yīng)用

河南神火煤電股份有限公司葛店煤礦 張文章 張 斌

煤礦防風(fēng)流逆轉(zhuǎn)裝置的研究與應(yīng)用

河南神火煤電股份有限公司葛店煤礦 張文章 張 斌

合理的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)礦井的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有重要影響。礦井通風(fēng)系統(tǒng)除了有結(jié)構(gòu)合理的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和能力適當(dāng)?shù)耐L(fēng)機(jī)外，還要在網(wǎng)絡(luò)中的適當(dāng)位置安設(shè)隔斷，引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動(dòng)。葛店煤礦現(xiàn)分為北翼和雙廟擴(kuò)大區(qū)兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域。為保證在礦井發(fā)生災(zāi)變時(shí)，阻斷雙廟區(qū)域?qū)Ρ币韰^(qū)域的影響，本文，筆者結(jié)合實(shí)際情況，在雙廟-600皮帶、-600軌道設(shè)置兩道防突風(fēng)門，利用礦井完善的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)提供安全系數(shù)。

一、礦井概況

葛店煤礦位于永城市（老城）東約20km，位于淮河沖積平原北部，地面地勢(shì)呈西北高、東南低，海拔標(biāo)高為+31.5m左右。葛店煤礦東以王莊斷層（F21）與新莊煤礦毗鄰，南與安徽省為界，西至F4大斷層，北以F203斷層及二2煤-1 000m等高線為界。井田范圍走向長(zhǎng)7km，傾斜寬3.5km，面積約為21km2?，F(xiàn)分為北翼和雙廟擴(kuò)大區(qū)兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域。

二、礦井突出危險(xiǎn)性分析

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2009年6月對(duì)神火煤電股份有限公司葛店煤礦雙廟擴(kuò)大區(qū)二2煤及三22煤進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定，鑒定結(jié)果為兩煤層均有突出危險(xiǎn)性。河南煤炭地質(zhì)勘探研究院提供的《河南神火煤電股份有限公司葛店煤礦（生產(chǎn)區(qū)）礦井地質(zhì)報(bào)告》，礦井北翼可采煤層瓦斯測(cè)試結(jié)果表明，北翼瓦斯含量為0.01～0.85m l/g，北翼歷年相對(duì)瓦斯涌出量為1.03～2.44m3/t，及河南理工大學(xué)提供煤層瓦斯地質(zhì)圖，可以確定為葛店礦北翼煤層為瓦斯風(fēng)化帶。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第43條（第1款）規(guī)定：“煤層瓦斯風(fēng)化帶為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)域。”葛店礦北翼煤層為瓦斯風(fēng)化帶，可以確定葛店礦北翼煤層為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)。

三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)為混合式通風(fēng)系統(tǒng)，分為北翼和雙廟兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的通風(fēng)區(qū)域。礦井北翼通風(fēng)系統(tǒng)：原主、副井進(jìn)風(fēng)，北風(fēng)井回風(fēng)。礦井雙廟擴(kuò)大區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：原主、副井、東副井進(jìn)風(fēng)，東風(fēng)井回風(fēng)。

北翼主通風(fēng)路線為主、副井進(jìn)風(fēng)→井底車場(chǎng)→北大巷→北翼運(yùn)輸大巷（北→北大巷行人車場(chǎng)→24行人下山（24軌道、24皮帶）→-300軌道（-300皮帶）→26軌道（26皮帶）→北翼專用回風(fēng)巷→北風(fēng)井。

雙廟擴(kuò)大區(qū)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)為新鮮風(fēng)流自主、副井井筒→井底車場(chǎng)→東大巷（19軌道、19皮帶）→暗主、副斜井（雙廟集中皮帶運(yùn)輸巷）→-600軌道（-600皮帶）→-680軌道暗斜井（-680皮帶暗斜井）→采區(qū)下部車場(chǎng)→采區(qū)軌道上山→采區(qū)皮帶上山→皮帶順槽→工作面；乏風(fēng)自工作面→軌道順槽→采區(qū)回風(fēng)巷→-680回風(fēng)巷→總回風(fēng)斜巷→東風(fēng)井→地面。

新鮮風(fēng)流自東副井井筒→-680水平井底車場(chǎng)→-680水平軌道大巷（-680水平皮帶大巷）→采區(qū)軌道（皮帶）上山→皮帶順槽→工作面；乏風(fēng)自工作面→軌道順槽→采區(qū)回風(fēng)巷→-680回風(fēng)巷→總回風(fēng)斜巷→東風(fēng)井→地面。

四、礦井風(fēng)流逆轉(zhuǎn)危險(xiǎn)性分析及防治措施

由于雙廟擴(kuò)大區(qū)被鑒定為雙突區(qū)域，北翼和雙廟擴(kuò)大區(qū)共用原主、副井進(jìn)風(fēng)，假設(shè)雙廟擴(kuò)大區(qū)發(fā)生突出導(dǎo)致風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，由通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中可以看出，突出后的逆轉(zhuǎn)風(fēng)流會(huì)作為北翼的進(jìn)風(fēng)進(jìn)入北翼大巷，帶來(lái)潛在的危險(xiǎn)性。

隔爆水棚及隔離式自救器的使用能夠作為安全防護(hù)措施，但是不能夠徹底解決風(fēng)流逆轉(zhuǎn)帶來(lái)的隱患。為此，葛店礦通防科結(jié)合實(shí)際情況，在雙廟-600軌道、-600皮帶投入使用防突風(fēng)門兩套（如圖1），來(lái)增強(qiáng)本礦的安全系數(shù)，具體做法如下。

1.為防治東翼逆轉(zhuǎn)風(fēng)流進(jìn)入北翼通風(fēng)系統(tǒng)，在礦井東翼-600軌道、-600皮帶（即中央主副井至礦井雙廟擴(kuò)大區(qū)的進(jìn)風(fēng)線路）安設(shè)防突風(fēng)門（平常為敞開狀態(tài)），防突風(fēng)門前后有緊急制動(dòng)按鈕，能夠?qū)崿F(xiàn)緊急關(guān)閉，從而阻斷中央主副井至雙廟擴(kuò)大區(qū)的風(fēng)流，防止逆轉(zhuǎn)風(fēng)流及瓦斯串入礦井北翼通風(fēng)系統(tǒng)。防突風(fēng)門前方300m處安設(shè)有監(jiān)測(cè)探頭，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛茸兓闆r。

2.當(dāng)監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè)到風(fēng)門兩邊探頭顯示的數(shù)據(jù)升高時(shí)，不能自動(dòng)關(guān)閉，立即通知調(diào)度室，調(diào)度室立即通知負(fù)責(zé)-600軌道風(fēng)門責(zé)任區(qū)隊(duì)及負(fù)責(zé)-600皮帶巷風(fēng)門責(zé)任區(qū)隊(duì)，對(duì)防突風(fēng)門進(jìn)行及時(shí)關(guān)閉，阻斷雙廟擴(kuò)大區(qū)逆轉(zhuǎn)風(fēng)流進(jìn)入礦井北翼。

3.防突風(fēng)門前方300m處安設(shè)有監(jiān)測(cè)探頭，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛茸兓闆r，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.5%時(shí)，對(duì)防突風(fēng)門到北翼整個(gè)采區(qū)電氣設(shè)備自動(dòng)斷電。

4.當(dāng)防突風(fēng)門前的監(jiān)測(cè)探頭超過(guò)0.5%時(shí)（由監(jiān)測(cè)中心落實(shí)實(shí)施，通防科進(jìn)行監(jiān)督），防突風(fēng)門啟動(dòng)自動(dòng)關(guān)閉裝置對(duì)風(fēng)門進(jìn)行關(guān)閉，起到防止雙廟擴(kuò)大區(qū)逆轉(zhuǎn)風(fēng)流進(jìn)入礦井北翼的作用。

5.當(dāng)東翼逆轉(zhuǎn)風(fēng)流串入北翼通風(fēng)系統(tǒng)但防突風(fēng)門未及時(shí)關(guān)閉，則由調(diào)度室及時(shí)通知北翼人員撤離及通知中央變電所對(duì)北翼進(jìn)行斷電。在北翼全部實(shí)現(xiàn)斷電后，立即通知東副井人員按照反風(fēng)作業(yè)程序，進(jìn)行北翼反風(fēng)。由調(diào)度室、機(jī)電科、東副井工區(qū)負(fù)責(zé)落實(shí)。