郝鋼

【摘要】針對(duì)高瓦斯（不易自燃）礦井采用Y型通風(fēng)在生產(chǎn)實(shí)踐中存在的問(wèn)題，本文通過(guò)分析Y型通風(fēng)在賀西煤礦3301工作面使用過(guò)程中出現(xiàn)的各類瓦斯問(wèn)題，在Y型通風(fēng)的基礎(chǔ)上，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，以提高Y型通風(fēng)的實(shí)用性，解決生產(chǎn)中存在的瓦斯問(wèn)題，保證了礦井的安全生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】Y型通風(fēng)；瓦斯；沿空留巷；抽放；引導(dǎo)

汾西礦業(yè)集團(tuán)公司賀西煤礦位于柳林縣城東南12Km左右,屬高瓦斯礦井。現(xiàn)3#煤的3301回采工作面采用“Y”型通風(fēng)。

賀西煤礦是高瓦斯礦井，隨著井下機(jī)械化程度的提高瓦斯逐漸成為制約礦井生產(chǎn)的主要因素，為了解決瓦斯問(wèn)題，我們采用很多的解決方案，從“U”型通風(fēng)，改進(jìn)到“U+L”型通風(fēng)，但由于“U+L”型通風(fēng)的使用假風(fēng)道進(jìn)行通風(fēng)，假風(fēng)道不能維護(hù)，不能保證通風(fēng)斷面，回風(fēng)帶出的采空區(qū)瓦斯較多，致使專用回風(fēng)巷內(nèi)的瓦斯?jié)舛容^高，故采用先進(jìn)的“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)。

“Y”型通風(fēng)在生產(chǎn)和通風(fēng)上的優(yōu)越性是不可忽略的：（1）在通風(fēng)上較好的解決了上隅角問(wèn)題，杜絕了瓦斯積聚；（2）在生產(chǎn)上，沿空留巷減少了布置工作面的巷道掘進(jìn)量，能夠降低巷道掘進(jìn)費(fèi)用，減少煤柱損失。但是相應(yīng)的也出現(xiàn)很多伴生問(wèn)題。沿空留巷采用柔模進(jìn)行支護(hù)，柔模不能夠很好接頂，同時(shí)柔模之間也有間隙，導(dǎo)致采空區(qū)的瓦斯泄露問(wèn)題嚴(yán)重，工作面的不斷推進(jìn)，工作面、沿空留巷各段的瓦斯?jié)舛茸兓闯?，沿空留巷瓦斯泄露是Y型通風(fēng)后期較為突出的一個(gè)問(wèn)題。

1Y型通風(fēng)存在的問(wèn)題

表１3301工作面及沿空留巷各段的瓦斯?jié)舛茸兓?/p>

通過(guò)使用中瓦斯?jié)舛鹊淖兓w現(xiàn)出來(lái)主要缺點(diǎn)：

（1）沿空留巷柔模的兩側(cè)、接頂處形成了漏風(fēng)通道(圖1)，采空區(qū)則是巨大的瓦斯庫(kù)，形成了源源不斷的瓦斯泄露。

圖1瓦斯泄露示意圖

（2）沿空留巷正前的直角轉(zhuǎn)彎，導(dǎo)致通風(fēng)阻力增大，形成渦流；此處的通風(fēng)負(fù)壓比較大，導(dǎo)致正前1-10號(hào)柔模泄露1%-3%的高濃度瓦斯，容易形成局部瓦斯積聚。

（3）沿空留巷柔模對(duì)接的瓦斯抽放管路，單純的平放，沒(méi)有將管路上揚(yáng)，形成主要對(duì)采空區(qū)上部的瓦斯抽放模式。

（4）工作面的采空區(qū)漏風(fēng)越來(lái)越大，不能保證工作面的有效風(fēng)量。

（5）隨著工作面的不斷推進(jìn)，采空區(qū)的不斷壓實(shí)，泄露高濃度瓦斯的幾個(gè)柔模，會(huì)隨著工作面的推進(jìn)，不斷前移。

由上表可知，Y型通風(fēng)隨著工作面的推進(jìn)，沿空留巷瓦斯泄露的主要弊病已經(jīng)暴露出來(lái)，成了瓦斯治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這也是Y型通風(fēng)不能適用于自然發(fā)火礦井的主要原因。

２改進(jìn)方案

針對(duì)出現(xiàn)的伴生問(wèn)題采取針對(duì)性措施，通過(guò)一系列的處理將目的將沿空留巷的瓦斯泄露減少，更好服務(wù)于生產(chǎn)。

（1）將沿空留巷正前的1-5號(hào)柔模，設(shè)置的與煤壁角度成為鈍角，柔模的連接處使用黃土進(jìn)行封堵，形成光滑的連接。

（2）將煤壁拐彎處設(shè)置為圓弧型（圖2），并進(jìn)行光滑處理。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究表明，巷道風(fēng)流的阻力主要受局部阻力物的形狀影響，邊壁的粗糙程度影響次之。根據(jù)查表，直角轉(zhuǎn)彎的局部阻力紊流巷道轉(zhuǎn)彎為直角時(shí)，轉(zhuǎn)彎影響系數(shù)為1.0，若處理為半徑為1米的圓弧時(shí)，影響系數(shù)降低到0.38.

圖2沿空留巷正前圓弧處理

（3）材巷運(yùn)巷的風(fēng)量調(diào)節(jié)，材巷風(fēng)流的主要作用就是稀釋工作面生產(chǎn)時(shí)釋放的瓦斯，風(fēng)量不宜過(guò)大，風(fēng)量過(guò)大容易導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)加大，沿空留巷的A處的通風(fēng)負(fù)壓集中越明顯，A處的瓦斯泄露也越嚴(yán)重，所以材巷的風(fēng)量調(diào)整要根據(jù)工作生產(chǎn)時(shí)的最大瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行計(jì)算和調(diào)整。運(yùn)巷風(fēng)流的主要作用就將工作面回風(fēng)的瓦斯和沿空留巷泄露的瓦斯進(jìn)行稀釋，運(yùn)巷的風(fēng)流不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)在交匯處形成渦流，致使此處瓦斯?jié)舛炔环€(wěn)定，工作面風(fēng)量的調(diào)整要根據(jù)實(shí)際瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行計(jì)算，不宜一味的加大風(fēng)量。

（4）3301材巷下隅角處吊掛擋風(fēng)簾，減少采空區(qū)的漏風(fēng)，根據(jù)采空區(qū)的漏風(fēng)的特點(diǎn)，由于下隅角是工作面漏風(fēng)的主要切入口，要將下隅角吊掛一條5-10米的擋風(fēng)簾，減少采空區(qū)的漏風(fēng)，有利于防止采空區(qū)瓦斯泄露。

（5）瓦斯抽放管路安設(shè)位置及角度的調(diào)整。

①將柔模安設(shè)的瓦斯抽放管路從水平放置調(diào)整為仰角安設(shè)（圖3），將瓦斯抽放管路的端口伸至頂板以上，能較好的對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放。此處的瓦斯抽放應(yīng)調(diào)整到大流量低濃度的瓦斯抽放瓦斯抽放泵站中來(lái)。

圖3瓦斯抽放管路改進(jìn)示意圖②俗話說(shuō)：沒(méi)有不漏風(fēng)的墻，漏風(fēng)是不可能絕對(duì)避免的，“堵”只是被動(dòng)手段，大禹治水的道理告訴我們，有利的引導(dǎo)事半功倍。利用瓦斯抽放形成引導(dǎo)動(dòng)力，對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行定向引導(dǎo)，瓦斯密度小，處于空間的上部，利用抽放負(fù)壓形成定向引導(dǎo)動(dòng)力，瓦斯向抽放管路流動(dòng)，對(duì)采空區(qū)的瓦斯流動(dòng)形成一定的流向，減少了瓦斯通過(guò)柔模間隙的泄露。同時(shí)能夠減少采空區(qū)的漏風(fēng)，減少柔模接縫處的瓦斯泄露。

（6）根據(jù)（圖4）采空區(qū)的漏風(fēng)分布及瓦斯泄露特點(diǎn)，對(duì)沿空留巷的瓦斯抽放負(fù)壓進(jìn)行調(diào)整。

①工作啊面推進(jìn)初期，沿空留巷前1-30#柔模是主要的通風(fēng)負(fù)壓集中區(qū)，對(duì)此段的抽放負(fù)壓要調(diào)整的相對(duì)高點(diǎn)，從A處往外逐步將負(fù)壓調(diào)整小，負(fù)壓進(jìn)行遞減調(diào)整。

②隨著工作面的不斷推進(jìn)，采空區(qū)隨著時(shí)間不斷壓實(shí)漏風(fēng)會(huì)減小，漏風(fēng)較大的A處，會(huì)隨著工作面的不斷前移。所以工作面的抽放要根據(jù)前移情況逐漸調(diào)整。

（7）Y型通風(fēng)，除了從通風(fēng)的角度考慮以外，從生產(chǎn)支護(hù)的角度看，隨著工作面的不斷推進(jìn)，現(xiàn)沿空留巷的壓力越來(lái)越大，現(xiàn)使用柔模支護(hù)加一梁兩柱的支護(hù)方式，現(xiàn)在沿空留巷柔模的拉筋的兩側(cè)已經(jīng)出現(xiàn)托餅崩脫的現(xiàn)象，隨著繼續(xù)推進(jìn)沿空留巷的巷道壓力會(huì)越來(lái)越大。Y型通風(fēng)的沿空留巷支護(hù)應(yīng)該繼續(xù)提高支護(hù)強(qiáng)度，保證通風(fēng)斷面。

３小結(jié)

通過(guò)采取一系列的改進(jìn)方案，工作面各段的瓦斯有了明顯的下降，且趨于穩(wěn)定。越來(lái)越多的新建礦井跨入了高瓦斯和突出礦井的行列，瓦斯逐漸成為制約生產(chǎn)的主要因素，所以礦井的管理人員要重視瓦斯治理工作，在瓦斯治理上要廣開言路，多學(xué)多看，不斷引進(jìn)先進(jìn)的治理經(jīng)驗(yàn)和方法，但是要根據(jù)各個(gè)礦井自身不同的條件不斷改進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長(zhǎng)避短。

【參考文獻(xiàn)】

［１］張國(guó)樞,等.通風(fēng)安全學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.

［2］中國(guó)煤炭工業(yè)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì).礦井火災(zāi)防治技術(shù)[M].煤炭工業(yè)出版社.

［3］中國(guó)煤炭工業(yè)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì).瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)[M].煤炭工業(yè)出版社.

［4］王永安,朱云輝. 礦井瓦斯防治[M].煤炭工業(yè)出版社.

［5］霍春秀.中小煤礦瓦斯抽采應(yīng)用分析與探討[C]//第三屆全國(guó)煤礦安全生產(chǎn)論壇文集.

［責(zé)任編輯：曹明明］