综放工作面均压通风技术应用研究

周长富

摘要：在回采过程中工作面采空区顶板垮落后极易与上覆已开采工作面采空区联通，造成采空区漏风从而导致上覆工作面采空区内遗落煤炭自燃，给工作面安全生产带来安全隐患。对可能引起自然发火的原因进行了分析，确立了合理的通风方式，采取了预埋束管、切断外漏途径、确定合理推进度、预防注浆和注惰等措施，消除了采空区自然发火隐患，保证了工作面安全顺利回采。

关键词：综放工作面；均压通风技术；灭火火；

引言

在煤矿行业发展的过程中，由于煤矿作业实践中的火灾事故时有发生，严重威胁到矿井工作人员的人身安全，因此必须对防灭火技术进行研究，从根本上真正地解决煤矿火灾事故的发生，最大程度地降低煤矿企业的人员和经济损失。综采工作面采煤工艺优化和风量调整等针对性措施，实现了综放工作面快速、安全、经济的通过空巷。在此期间摸索总结了一些顶板控制和瓦斯防治规律，为以后类似综放工作面安全通过空巷提供了一定的经验。

1、工程概况

某煤矿5320工作面开采煤层为5-8#煤，煤层平均厚度为13.58m，采用综采放顶煤采煤工艺。工作面沿煤层走向布置，设计走向长度为785m，倾斜长度为215m，采高为3.8m，平均放煤高度为9.78m。工作面通风方式采用“U+I”型，即1320巷进风，3320巷回风，5320顶板抽放巷进行瓦斯抽放。1320进风巷和3320回风巷均沿5-8#煤层底板掘进，5320顶板抽放巷沿煤层顶板掘进，并与5320工作面巷道内错20m。在顶板抽放巷迎头布置一个直径为1.5m的通风孔，该通风孔与5320工作面切眼联通，从而确保5320工作面顶板抽放巷全风压通风。5320工作面开采煤层上覆的11-1、12-2、14-2煤层已被早期邻近煤矿开采完毕形成采空区，工作面开采的5-8#煤层与11-1、12-2和14-2煤层之间的层间距分别为168~195m、135~162m、151~171m。

2、综放工作面均压通风技术

2.1、通风系统

（1）回撤支架前。5320跳采切眼施工1道临时风窗进行风量调节。5320回收工作面风量过+950m风井联络巷永久调节风门进行调节。5320工作面保持全负压上行通风，供风量降至设计风量的一半，实际风量控制在650mmin左右。（2）回撒支架期间。工作面回撤支架前，在5320跳采切眼上口靠采空区侧煤帮安设一组FBDN07.1/2×30kW对旋轴流式局部通风机，风筒自090507回风顺槽接至回收面。进风顺槽内的转载机破碎机、皮带等设备回收完毕后，在进风顺槽施工一道永久密闭空间。回收面实行局部通风后，配风量按人数计算为120m3/h，按瓦斯涌出量进行计算为8m3/h，按最低风速进行计算为300m3/h。因此，回收期间工作面需风量为300m3/h，FBDNO7.1/2×30kW风机额定配风量为380~580m3/h，能够满足回收工作面需风量要求。风筒直径800mm。

2.2、自燃技术

工作面自开切眼回采后，应在进、回风侧分别构筑挡风墙设施，以切断由材料道、开切眼、溜子道构成的U型漏风网络，防止在回采期间因开切眼漏风，造成风流短路而产生煤火。在工作面回采期间，应自始至终对采空区采取大流量、不间断地注氮措施，注氮泄漏量以回风隅角氮气浓度不超标为宜，并确保氧气浓度不小于18.5%。工作面合理推进度研究。参照工作面回采参数可知，工作面自燃带宽度为85.8m，而工作面自然发火期为49d，经计算，可以得到工作面合理推进度为1.8m/d。由于工作面截深为0.8m，那么，采煤机平均每天割煤应在3刀左右，才能确保工作面采空区不发生遗煤自燃。关于Ⅱ1采区辅助上山有关封闭巷道的管理。工作面推过Ⅱ1采区辅助上山后，应加强Ⅱ1采区辅助上山的上、下口密闭墙内外的检查工作，发现问题应及时采取措施进行处理。如条件许可，可对Ⅱ1采区辅助上山及有关封闭巷道的密闭墙内，实施以充填、封堵为主的隔氧堵漏技术措施。

2.3、突破技术方面的障碍

现阶段已有的各种防灭火技术虽然能够在一定程度上解决了煤矿火灾事故的一些问题，但是在实际运用的过程中并不能够完全地达到预期的理想效果，仍然存在着一些问题。与此同时，科学技术作为第一生产力，应不断地对技术创新进行追求，只有通过对技术进行研发，才可能实现飞跃式的发展，进而实现防灭火技术的创新，最大程度地提高国内防灭火技术的水平，做到精益求精。除此之外，在技术上也存在着一些阻碍，即使有一些创新性的研究思路，但是在技术上也无法取得较大的进展和突破，因此，必须对技术进行持续的研究，对想法进行实践和总结，进而提高煤矿综放工作面防灭火技术的水平。

2.4、瓦斯积聚处理

采煤机组割透空巷时，立即停止作业，实施调风工作，待风流稳定，瓦斯浓度在0.5%以下时方可恢复工作面正常作业。过空巷期间，跟班矿领导和瓦检员必须每班对工作面及空巷瓦斯情况进行巡查，严格检查工作面、上隅角及空巷内风量和瓦斯情况，遇有毒有害气体浓度超标，工作面风量不足等安全隐患时，必须立即停止工作，查明原因，采取措施进行处理。①空巷内设置的两道调节风门，要有专人进行管理，保证通风设施完好，严禁人为破坏，使通风发生紊乱。②瓦检员每班进入空巷进行瓦斯巡回检查，如有瓦斯浓度超限，要查明原因，立即进行处理。③在空巷内侧10m处悬挂甲烷传感器，完善空巷的安全监控，切实做到监控有效，管理到位。

2.5、安全技术措施

（1）在1320巷、5320巷及1320斜巷和皮带联巷每班安排专人对均压通风设施进行看管并检查设施的完好情况。（2）工作面每班配备专职瓦检员对工作面上下隅角、工作面中部、上部、回风流等地点的CH4、O2、CO2、CO浓度及温度和压力变化情况进行检查，每班不少于3次，并做好记录，向通风调度人员汇报检查情况。（3）加强对工作面主均压风机和备用风机的检查维护，确保能够实现自动倒台切换。同时，对风机的自动倒台切换定期进行试验，每间隔10d开启备用风机一次并使其连续运行时间不少于2h。每天安排专人对语音报警装置进行检修并测试其是否正常。（4）每周至少组织一次对5320工作面对应上覆工作面采空区内的观测钻孔内的气体成分进行取样化验分析，出现异常情况要及时分析原因并采取措施进行处理。（5）加强工作面上隅角维护和管理，工作面回采期间每班安排专人对工作面和上隅角进行洒水冲刷，并及时清理上隅角的积煤、杂物，确保上隅角通风断面符合要求。同时在生产期间要确保工作面最后一架支架距巷道上帮的间距不少于0.8m。

结束语

初采初放阶段主要采取的防灭火方法为注氮、灌浆及堵漏技术；停采撤架阶段的防灭火方法增加了架间埋管注氮、上下隅角加喷高分子堵漏材料、辅助巷钻孔注氮、架间打眼注水、热成像仪排查等。因此必须对煤矿防灭火系统进行定期的安全检测工作，全面了解煤矿企业工作的情况，对自燃火灾事故的发生进行积极的预防，从而提高煤矿的防灭火技术。

参考文献：

[1]吕文陵.同忻煤矿特厚煤层综放工作面均压通风技术研究[J].煤炭与化工,2017,40(03):61-63.

[2]郭兴明.均压通风技术在易燃厚煤层综放工作面的应用[J].中国煤炭,2016,42(12):115-117.

[3]陈涛,刘宝志.复杂火区下方易燃煤层高瓦斯综放面防火技术[J].煤矿安全,2016,47(08):76-78.

[4]李旭.解析高瓦斯煤矿通风技术要点[J].技术与市场,2014,21(09):121-122.

[5]徐鑫.均压通风技术治理瓦斯在急倾斜厚煤层综放工作面中的运用分析[J].科技创新与应用,2014(17):105.