高瓦斯礦井大斷面、長距離通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用研究

摘要：針對霍爾辛赫煤礦高瓦斯、大斷面、長距離獨(dú)頭掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)問題，研究影響長距離通風(fēng)的關(guān)鍵因素，通過對局部通風(fēng)機(jī)的合理選擇確定及相關(guān)技術(shù)管理措施，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)頭掘進(jìn)巷道長距離通風(fēng)，減少了輔助掘進(jìn)工程量，優(yōu)化了工作面布置。

關(guān)鍵詞：高瓦斯 獨(dú)頭巷道 長距離通風(fēng) 百米巷道瓦斯涌出量 風(fēng)機(jī)選型

為了加強(qiáng)礦井集約化、機(jī)械化管理，創(chuàng)建高產(chǎn)高效工作面，進(jìn)一步緩解采掘銜接緊張的矛盾，優(yōu)化巷道布置，加大工作面順槽長度，減少輔助聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)工程，加快工作面掘進(jìn)及準(zhǔn)備的時(shí)間。高瓦斯礦井的大斷面、長距離通風(fēng)技術(shù)成為制約礦井“雙高”發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵。

霍爾辛赫煤礦位于山西省長治市西，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.0Mt/a，礦井絕對瓦斯涌出量為64.08m3/min，相對瓦斯涌出量為9.74m3/t，為高瓦斯礦井。煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為Ⅲ級，屬于不易自燃煤層。3209運(yùn)輸順槽設(shè)計(jì)長度1750m，最遠(yuǎn)通風(fēng)距離1800m，掘進(jìn)設(shè)計(jì)斷面19.6m2，實(shí)際斷面20m2。項(xiàng)目研究時(shí)，3209運(yùn)輸順槽已掘進(jìn)400m，使用FBDY6.3/2×37kW局部通風(fēng)機(jī)，雙級實(shí)際吸風(fēng)量720m3/min，風(fēng)筒出口風(fēng)量為530m3/min，不能滿足巷道長距離通風(fēng)要求。

1 需風(fēng)量計(jì)算

1.1 風(fēng)筒出風(fēng)口需風(fēng)量計(jì)算

1.2 風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口需風(fēng)量計(jì)算

長距離巷道掘進(jìn)，造成瓦斯涌出量隨掘進(jìn)距離而增大，而掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量一般保持變化不大，根據(jù)工作面需風(fēng)量按風(fēng)筒漏風(fēng)率、百米巷道瓦斯涌出量分別計(jì)算風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口需風(fēng)量，計(jì)算結(jié)果見表二，取最大值913m3/min。

2 局扇設(shè)備選型

2.1 局扇風(fēng)壓計(jì)算

2.2 局扇選型

3 實(shí)際測量結(jié)果

通過加強(qiáng)局部通風(fēng)日常管理，嚴(yán)格執(zhí)行局部通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)，3209運(yùn)輸順槽順利實(shí)現(xiàn)1800m巷道通風(fēng)距離掘進(jìn)，工作面、回風(fēng)流瓦斯未出現(xiàn)超限報(bào)警現(xiàn)象，未發(fā)生局部通風(fēng)機(jī)無計(jì)劃停風(fēng)、停電事故，順利解決了高瓦斯礦井、大斷面、長距離通風(fēng)的技術(shù)難題。當(dāng)巷道通風(fēng)距離達(dá)到1800m時(shí)，風(fēng)筒出風(fēng)量依然滿足巷道實(shí)際需風(fēng)量，為其他類型的長距離掘進(jìn)通風(fēng)提供了可靠的技術(shù)支持。在實(shí)施過程中，我們對3209運(yùn)輸順槽局部通風(fēng)參數(shù)每隔200m進(jìn)行了一次測定和分析，測定結(jié)果如表四所示。

4 局部通風(fēng)管理技術(shù)與難點(diǎn)分析

4.1 風(fēng)機(jī)管理：局部通風(fēng)機(jī)實(shí)行六專管理（專用變壓器，專用開關(guān)、專用線路、專人看管、專用通訊、專項(xiàng)記錄）；風(fēng)機(jī)裝設(shè)兩閉鎖裝置（風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）；風(fēng)機(jī)采用雙風(fēng)機(jī)、雙電源、雙風(fēng)筒管理。

4.2 風(fēng)筒管理：超長距離通風(fēng)，風(fēng)筒漏風(fēng)量大，風(fēng)筒摩擦阻力大。通過使用快速接頭減少風(fēng)筒接頭漏風(fēng)量；通過選用高強(qiáng)度耐壓風(fēng)筒可以減少風(fēng)筒針眼漏風(fēng)量；風(fēng)筒吊掛要平、直、緊、穩(wěn)，每隔20m打設(shè)固定點(diǎn)并使用鋼絲繩吊掛風(fēng)筒，做到逢環(huán)必掛以減少風(fēng)筒沿程阻力；風(fēng)筒拐彎使用彎頭風(fēng)筒并嚴(yán)禁拐死彎以減少風(fēng)筒局部阻力；每班設(shè)專人檢查風(fēng)筒完好情況，及時(shí)修補(bǔ)漏風(fēng)地點(diǎn)；每班進(jìn)行風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒切換試驗(yàn)，做到主備風(fēng)機(jī)、主備風(fēng)筒均實(shí)現(xiàn)有效通風(fēng)。

4.3 監(jiān)控管理：主副風(fēng)機(jī)均安設(shè)開停傳感器，及時(shí)監(jiān)控風(fēng)機(jī)開關(guān)量變化；主副風(fēng)筒均安設(shè)風(fēng)筒傳感器，及時(shí)監(jiān)控風(fēng)筒有風(fēng)、無風(fēng)狀態(tài)；風(fēng)機(jī)前及工作面均安設(shè)風(fēng)速、負(fù)壓傳感器，及時(shí)監(jiān)控巷道風(fēng)量及風(fēng)流壓力變化情況；通過加強(qiáng)日常局部通風(fēng)監(jiān)控管理，確保工作面正常安全生產(chǎn)，極大減少了局部通風(fēng)事故的發(fā)生。

5 綜合效果評價(jià)

成功實(shí)施長距離通風(fēng)技術(shù)為礦井高瓦斯、大斷面、長距離掘進(jìn)提供了有力的技術(shù)保障，大功率軸流局部通風(fēng)機(jī)配套大直徑高強(qiáng)度風(fēng)筒以及高標(biāo)準(zhǔn)局部通風(fēng)管理對掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效提供了可靠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，保證了礦井的安全生產(chǎn)。

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作者簡介：許津津（1984-），男，畢業(yè)于太原理工大學(xué)，助理工程師，現(xiàn)就職于山西霍爾辛赫煤業(yè)有限公司通風(fēng)區(qū)。