8105工作面均壓通風(fēng)的安全技術(shù)

趙希忠

（同煤國(guó)電同忻煤礦有限公司 通風(fēng)部，山西 大同 037000）

8105工作面平均走向長(zhǎng)度1757m，傾向長(zhǎng)度200m，煤層平均厚度15.49m，煤層傾角1°～3°。該工作面無(wú)斷層、無(wú)褶曲。工作面采用綜采放頂煤開(kāi)采方法，采高3.9 m，放煤高度11.59m，采放比為1∶2.9。

8105工作面巷道采用三巷布置，分別為2105巷、5105巷、8105頂板抽放巷。工作面采用“U+I型”通風(fēng)方式，即2105巷進(jìn)風(fēng)，5105巷回風(fēng)，8105巷為頂回風(fēng)巷。2105巷、5105巷兩順槽沿3?！?＃煤層底板布置，8105頂板抽放巷沿3＃～5＃煤層頂板布置，其迎頭距8105工作面切眼5m，與5105 巷內(nèi)錯(cuò)15 m，現(xiàn)采用2×30kW 風(fēng)機(jī)供風(fēng)。在8105頂抽巷塌通后，在頂抽巷正巷口構(gòu)筑一道密閉并嵌入三趟Φ630 mm 的PE 管，利用抽放硐室安設(shè)的型號(hào)為2BEC-72型瓦斯抽放泵通過(guò)三趟瓦斯抽放管路將工作面上隅角采空區(qū)及放煤后頂部有害氣體經(jīng)頂抽巷抽出。

由于距離上鄰近層較近，且上覆為永定莊礦15＃層采空區(qū)與煤峪口礦侏羅系8＃、9＃、11＃、14＃煤層采空區(qū)及火區(qū)，為防止8105面開(kāi)采CO 下泄事故，特制定本技術(shù)措施。當(dāng)8105工作面出現(xiàn)CO 下泄，并且在接到煤峪口礦、永定莊礦安全措施已準(zhǔn)備好的通知后，開(kāi)始啟動(dòng)8105面均壓系統(tǒng)命令，然后開(kāi)啟8105面均壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)均壓通風(fēng)（見(jiàn)圖1）。

1 8105工作面均壓期間需風(fēng)量計(jì)算及均壓風(fēng)機(jī)選型

1.1 8105綜放工作面需風(fēng)量計(jì)算

綜放工作面配風(fēng)量根據(jù)工作面最多工作人數(shù)、稀釋割煤及放煤后涌出的有害氣體、沖淡無(wú)軌膠輪車(chē)釋放的尾氣、確保工作面有適宜作業(yè)的空氣環(huán)境。

配風(fēng)量按上述要求分別計(jì)算，并選取其中的最大值（見(jiàn)表1）。

圖1 8105工作面均壓通風(fēng)示意

表1 工作面所需風(fēng)量計(jì)算

以上分類(lèi)計(jì)算結(jié)果如表2所示，從中選取最大者，故Qcf為2087m3／min。

表2 分類(lèi)計(jì)算結(jié)果

礦井使用礦用防爆柴油機(jī)車(chē)時(shí)，應(yīng)根據(jù)風(fēng)量驗(yàn)算，排出的各種有害氣體被巷道風(fēng)流稀釋后，其濃度必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。

綜上，8105均壓工作面配風(fēng)量約為2087m3／min。

1.2 均壓風(fēng)機(jī)選型

由于8105綜放工作面配風(fēng)量為2087m3／min，加上升壓措施巷及升壓風(fēng)筒（250 m3／min）、進(jìn)風(fēng)斜巷（200 m3／min）及回風(fēng)繞道（350 m3／min）均壓風(fēng)門(mén)漏風(fēng)風(fēng)量按800 m3／min考慮，均壓風(fēng)機(jī)供風(fēng)量必須大于2887 m3／min，工作面的風(fēng)壓要求600～1100Pa。綜合以上條件，選擇8臺(tái)（4用4備）FBD№8.0／2×55kW 對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)供風(fēng)，單臺(tái)供風(fēng)能力為900m3／min，效率為90%，理論總供風(fēng)能力為3240m3／min，能夠滿足通風(fēng)要求。

2 8105工作面開(kāi)啟均壓系統(tǒng)的條件以及具體步驟

2.1 8105工作面均壓條件

通風(fēng)部做好上覆采空區(qū)CO 下泄預(yù)測(cè)工作，每天對(duì)8105面風(fēng)量、頂抽巷和上隅角及回風(fēng)流的CO 濃度進(jìn)行測(cè)定分析，密切關(guān)注其變化規(guī)律。當(dāng)8105面出現(xiàn)以下情況，開(kāi)啟8105面均壓系統(tǒng)。

（1）頂回風(fēng)巷、上隅角或回風(fēng)流CO 涌出量達(dá)到或超過(guò)24×10-6。

（2）工作面上隅角或回風(fēng)流O2濃度低于18%。

（3）工作面回風(fēng)量大于進(jìn)風(fēng)量100m3／min以上。

（4）工作面與鄰近采空區(qū)壓力大于50Pa。

2.2 8105工作面開(kāi)啟均壓系統(tǒng)的具體步驟

（1）當(dāng)確定開(kāi)啟均壓系統(tǒng)時(shí)，由通風(fēng)部長(zhǎng)在現(xiàn)場(chǎng)指揮均壓工作。綜采隊(duì)和機(jī)電部、電氣隊(duì)必須將8105 工作面及其進(jìn)風(fēng)回順槽內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)打至零位，并撤出工作面及兩巷所有人員。安檢工、瓦檢工及綜采隊(duì)跟班隊(duì)長(zhǎng)即將工作面人員全部從2105巷撤至輔運(yùn)巷新鮮風(fēng)流中，救護(hù)隊(duì)員佩戴好呼吸器將5105巷所有人員從5105巷撤至輔運(yùn)巷新鮮風(fēng)流中。

（2）關(guān)閉2105 巷、5105巷所有均壓風(fēng)門(mén)，逐臺(tái)開(kāi)啟2105均壓措施巷的均壓通風(fēng)機(jī)，逐步調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)。

（3）通風(fēng)部要密切關(guān)注工作面氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化，不斷調(diào)整均壓調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，確保工作面氣體正常與通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。

（4）啟動(dòng)時(shí)所有人員不得進(jìn)入均壓區(qū)。均壓系統(tǒng)試運(yùn)行24小時(shí)以上并穩(wěn)定后，經(jīng)通風(fēng)部救護(hù)隊(duì)員佩戴正壓呼吸器進(jìn)入工作面檢查8105面上隅角、工作面及回風(fēng)流CH4濃度＜0.8%、CO濃度＜24×10-6、CO2＜1.5%，O2＞18%后，方可允許其他人進(jìn)入工作面作業(yè)以及向工作面送電。

（5）若5105回風(fēng)順槽CO 氣體濃度大于24×10-6，關(guān)閉均壓風(fēng)門(mén)和調(diào)節(jié)風(fēng)量工作必需由礦救護(hù)隊(duì)員完成。

3 8105工作面均壓后安全技術(shù)措施

1）通風(fēng)部每班至少測(cè)定一次均壓系統(tǒng)的風(fēng)壓、風(fēng)量，并每2小時(shí)檢測(cè)一次工作面有害氣體濃度；同時(shí)安排1名專(zhuān)職機(jī)電檢修工負(fù)責(zé)看管均壓風(fēng)機(jī)，看護(hù)風(fēng)機(jī)人員在工作地點(diǎn)手拉手交接班，由機(jī)電檢修工負(fù)責(zé)每天對(duì)均壓風(fēng)機(jī)切換裝置進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試期間工作面嚴(yán)禁有人；另外安排2名人員看管2105巷及回風(fēng)繞道的6道均壓風(fēng)門(mén)，每班安排2名人員看管5105巷三道均壓調(diào)節(jié)，防止3道均壓風(fēng)門(mén)同時(shí)開(kāi)啟或損壞，同時(shí)安排1名人員看管5105運(yùn)料斜巷2道風(fēng)門(mén)。

2）所有進(jìn)入8105工作面人員必須隨身攜帶壓縮氧自救器，未攜帶壓縮氧自救器的人員不得進(jìn)入8105工作面。工作面生產(chǎn)人員的壓縮氧自救器要專(zhuān)人專(zhuān)用。

3）設(shè)置8105面監(jiān)護(hù)救護(hù)隊(duì)員，檢查8105工作面上隅角、后溜尾、工作面及回風(fēng)流的CH4、CO2、CO、O2等氣體濃度、U 型壓差計(jì)和溫度及通風(fēng)設(shè)施完好情況，檢查8105面除按工作面頭、中、尾、上隅角、回風(fēng)流5個(gè)點(diǎn)外還要對(duì)工作面架間進(jìn)行抽查，每隔2小時(shí)檢查匯報(bào)一次。救護(hù)隊(duì)員在檢查工作面氣體時(shí)，必須注意工作面頂、幫支護(hù)情況，防止零皮、炸幫傷人。8105面頂抽巷密閉由安監(jiān)站負(fù)責(zé)在入口處設(shè)置警戒，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入。

4）均壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行切換試驗(yàn)期間的安全措施

①每天由看管風(fēng)機(jī)的專(zhuān)職電工進(jìn)行一次局扇切換試驗(yàn)。機(jī)電檢修工進(jìn)行風(fēng)機(jī)切換前，先由救護(hù)隊(duì)員進(jìn)入工作面檢查，確保工作面和兩順槽無(wú)人時(shí)，方可進(jìn)行切換試驗(yàn)，正常切換完成以后及時(shí)匯報(bào)礦調(diào)度室。

②切換試驗(yàn)結(jié)束并正常運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)后，由救護(hù)隊(duì)員進(jìn)入工作面檢查氣體情況，確認(rèn)各種有害氣體不超限、O2濃度在18%以上時(shí)，方可同意隊(duì)組生產(chǎn)人員進(jìn)入工作面。

③如果不能正常切換，應(yīng)立即恢復(fù)主風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作面及回風(fēng)巷工作人員要斷電撤人，由救護(hù)隊(duì)員進(jìn)入工作面檢查，并及時(shí)通知礦調(diào)度室派人檢修。

④如果在進(jìn)行切換試驗(yàn)時(shí)，8臺(tái)均壓風(fēng)機(jī)都出現(xiàn)故障不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，看風(fēng)門(mén)的專(zhuān)人要立即打開(kāi)2105巷、5105巷均壓風(fēng)門(mén)，形成全負(fù)壓通風(fēng)。

5）專(zhuān)職機(jī)電檢修工每2小時(shí)檢查一次均壓風(fēng)機(jī)，檢查完畢后馬上匯報(bào)礦調(diào)度，8105工作面均壓風(fēng)機(jī)任何一臺(tái)或一級(jí)出現(xiàn)故障時(shí)，必須立即撤出人員、切斷電源進(jìn)行處理，期間隊(duì)組人員不得進(jìn)入工作面。故障排除后必須對(duì)均壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試。只有在8臺(tái)風(fēng)機(jī)都完好，且主風(fēng)機(jī)兩級(jí)都可開(kāi)啟的情況下由由救護(hù)隊(duì)員佩戴呼吸器進(jìn)入均壓區(qū)進(jìn)行檢查，只有工作面及回風(fēng)巷CH4濃度＜0.8%、CO 濃度＜24×10-6、CO2＜1.5%時(shí)，O2濃度在18%以上時(shí)，其他人員方可進(jìn)入工作面作業(yè)。

6）永定莊礦、煤峪口礦和同忻礦要同時(shí)實(shí)時(shí)觀察相關(guān)工作面及密閉內(nèi)有害氣體、壓力、風(fēng)量情況，隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系，加強(qiáng)協(xié)調(diào)，密切配合。

4 效果分析

1）通過(guò)實(shí)施本技術(shù)措施，8105工作面安全通風(fēng)措施切實(shí)有效的規(guī)定了在均壓通風(fēng)過(guò)程中的具體方法、流程以及操作規(guī)范、闡述了均壓通風(fēng)過(guò)程中各個(gè)細(xì)化流程，讓全體工作人員都明白該做什么、該怎么做，避免了在工作的過(guò)程中出現(xiàn)混亂，相互推諉或者不知道該做什么的局面，各司其職各盡其責(zé)嚴(yán)格有效的建立和維護(hù)了安全生產(chǎn)秩序，有效地遏制了混亂生產(chǎn)、違紀(jì)生產(chǎn)。在8105 工作面均壓通風(fēng)系統(tǒng)改造完成以后，通風(fēng)部進(jìn)行了基于本措施方案的試驗(yàn)，取得了較好的效果，相關(guān)安全技術(shù)措施制定的科學(xué)、合理，組織工作嚴(yán)密有序，使工作都按照計(jì)劃有條不紊的進(jìn)行，確保了安全生產(chǎn)。

2）在礦井均壓通風(fēng)系統(tǒng)開(kāi)啟前后，取得了一些寶貴的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在礦井一旦發(fā)生類(lèi)似重大災(zāi)變時(shí)，能夠制定切實(shí)可行的安全對(duì)策。

〔1〕張志謙.均壓通風(fēng)在放頂煤工作面防滅火中的應(yīng)用〔J〕.煤礦安全，1994（03）.

〔2〕張德礦，王新民.均壓通風(fēng)在綜放工作面防滅火中的應(yīng)用〔J〕.煤礦安全，1998（09）.

〔3〕王玉明，徐利忠，胡維基，張立鵬.均壓通風(fēng)技術(shù)在梁家煤礦的應(yīng)用〔J〕.煤礦開(kāi)采，2000（S1）.

〔4〕呂錫田.63＿上10“孤島”綜放面綜合防滅火治理研究〔J〕.山東煤炭科技，1995（01）.

〔5〕付清國(guó).綜采工作面均壓通風(fēng)預(yù)防火災(zāi)的實(shí)踐〔J〕.煤礦安全，1985（10）.