采煤工作面三种通风方式浅析

[摘 要]采煤工作面瓦斯管理作为矿井通风瓦斯管理的一个重要组成部分，对采煤工作面的通风有着较高的要求，需要具有独立的通风系统，并且应安全、合理和可靠。本文主要探讨了U型、Y型与U+L型三种较为常用的通风方式，旨在为采煤工作的安全顺利进行提供参考。

[关键词]采煤工作面；U型；Y型；U+L型

中图分类号：TD823.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0093-01

为保证采煤工作面工作人员的呼吸，排除瓦斯，在采煤工作面通风系统的选择上需要考虑到对瓦斯的治理。在采煤工作面通风系统中，U型、Y型与U+L型通风系统是较为常用的三种通风方式，笔者结合多年工作经验，就三种通风方式的通风原理、优缺点、适用范围以及通风效果进行了探讨。

1、U型通风方式

采煤工作面中，当风从进风平巷流入后，部分风量会在采煤工作面内直接流动，然后再回到风平巷并排出；而另一部分风量则沿着切顶线进行流动，先向采空区流动，然后再流向回采空间，这部分风量在采空区内流动，由于冒落岩石并不透气，所以不同的采空区漏风量存在一定的差异。在施工实践中发现，通常情况下，将采煤工作面的进风量作为参照，则漏风量在12～17%之间，采空区漏风量则占到了采煤工作面进风量的10～49%。尽管采煤工作面分布的风量不均匀，呈两端大、中间小的分布状况，但是沿着风流前进的方向瓦斯含量也就逐渐的增加，在风从采空区重新流入时，风量的增加对瓦斯含量仍然起到稀释作用。

后退式采煤工作面U型通风方式（图1）的优点在于具有比较简单的风流系统，漏风小，而缺点在于线路较长，风流变化较大，并且在长壁前进式采煤法中这种通风方式漏风量较大，为此U型通风方式通常在采煤巷道不出现问题的情况下采可以发挥出良好的作用。

通常情况下，采煤工作面采用U型通风方式，工作面的供风量约为900m3/min，所以在回采煤层空间里，当涌出瓦斯量约为5.5m3/min时，U型通风方式具有良好的通风效果。这种通风方式下，利用工作面的风流状况，在采空区空气与流入的瓦斯相结合后，气体会沿着风流的线流进行流动，并流入采煤工作面。整个过程中，瓦斯会有间断的泄出，进而使瓦斯的体积逐渐增加，在流进采空区时，采煤工作面上隅角流线控制面积较大，距离较长，因此流线所对应的出口通常瓦斯超限。因此，在实际工作中，当瓦斯含量较大时，采用U型通风方式时需要针对这种超限情况采取针对性的措施，如在采煤区建立巷道、采用上隅角管道通风或者后部返回式通风等。根据工作面瓦斯情况选择通风方式，当工作面瓦斯较多，可在采煤区建立巷道，通过巷道来降低瓦斯的含量；当瓦斯涌出量约为2.4～3m3/min）时，采用上隅角管道通风，利用回风平巷中安设的1根管道将工作面约1/3的风流经管道送到回风平巷，进而清除工作面上隅角聚集的瓦斯。采用后部返回式通风，能够使工作面所有的风流在先返回到采空区后流回风平巷，进而形成类似Z型的通风方式。

2、U+L型通风方式

U+L型通风方式也称为尾巷排放方式，由一条进风巷、一条回风巷与一条专用排瓦斯巷组成，回风巷与专用排瓦斯巷之间一定距离设置联络眼并进行封闭，在工作面推进下，将滞后的联络眼依次打开，进而使瓦斯通过排瓦斯川排入专用排瓦斯巷（图2）。由于联络眼与专用排瓦斯巷呈L型，因此该通风系统又称为U+L型通风方式。该通风系统为“两进一回”通风系统，在回风巷里延接有风筒，尾部联络眼为采空区瓦斯提供了出路。

风流在从进风巷流入工作面与采空区后，会携带瓦斯进入流入回风巷与专用排瓦斯巷，能量处于逐渐减弱的情况，因此当能量不足时瓦斯也就无法顺利的排出，瓦斯浓度就会逐渐增加，甚至具有超限的危险。而通过U+L型通风方式，则能够实现对瓦斯的分散处理，减少工作面回流风流中瓦斯的排放量，避免工作面上隅角瓦斯的超限，在瓦斯涌出量较大的工作面较为适用。

释放采空区瓦斯的联络眼应提前挖掘，相邻联络眼的距离应根据工作面的具体条件来确定，通常情况下，在采空区陷落岩紧密排列、邻近层瓦斯含量大等情况下，相邻联络眼的距离应≤50m；而当采空区孔隙率大、透气性好、联络眼的排风能力强，设有专用排瓦斯风机的情况下，相邻联络眼的间距应为160m。在这种通风方式下，排瓦斯专用道瓦斯体积分数应根据瓦斯局部聚集情况来进行管理，其体积分数应控制在

U+L型通风方式将采煤工作面的瓦斯从两个方向排出，其中U型通风系统中瓦斯排出量为5～6m3/min，包括1～2m3/min采空区瓦斯，而尾排系统中瓦斯排出量为7～8m3/min。由此可见，在厚煤层、复合煤层开采中，以及瓦斯抽放技术难以开展、瓦斯含量较大的临近层与分层开采厚煤层中，U+L型通风方式较为适合。但是在用尾巷作为专用排瓦斯巷使用时，可能会有盲巷的发生，因此需要较为严格的管理，避免采空区漏风情况的发生，从而防止巷道量低于规定，瓦斯含量超过规定，造成安全隐患。

3、Y型通风方式

在工作区域较大，瓦斯量输出较多使，通常采用Y型通风方式，进而起到对回流中瓦斯的充分稀释。在综合采煤工作面，上下平巷都能够流入新鲜风流，有利于机电设备的同时，能够防止工作面上隅角瓦斯聚集，并保证充足的风量。Y型通风方式需要设有沿空留巷与边界回风上山。在薄煤层的开采中，首次开采的煤层工作面瓦斯集中于采空区一侧，采用U型通风方式很难消除上隅角瓦斯超限，并且工作面风速偏高，生产环境恶化；而采用U+L型通风方式，尽管通风效果良好，但会增加掘进率，因此适宜采用Y型通风方式（图3）。

图4为Y型通风方式的空气流动情况，1为运输机巷，2为材料巷，3为沿空回风巷。材料巷2也是进风巷，风量大小可根据实际需要进行调节，进而确保沿空回风巷瓦斯体积分数符合规程的要求。与U型通风方式相比，其优点在于：首先工作面的最低风压点在沿空回风巷末端，切顶线各点风压均高于此处，所以采空区气流方向总是沿切顶线沿空回风巷流动，无上隅角瓦斯超限。其次，采煤工作面落煤、煤壁涌出的瓦斯与采空区涌出瓦斯通过两条途径进行稀释，供风量显著降低，工作面生产环境良好。此外，沿空回风巷可提供给相邻区段进行重复利用，掘进率地，回采率高。该通风方式在高瓦斯薄煤层，不存在自发火危险的采煤工作中广泛应用。

结语

三种通风方式具有各自的优势，其中U型较为简单、漏风小；U+L型通风方式则在厚煤层、复合煤层等开采中具有优势；而Y型通风方式则适合与高瓦斯薄煤层。由此可见，根据实际工作情况选择安全、合理、可靠的通风方式才能够有效的确保采煤工作人员的呼吸，排除瓦斯，使开采工作顺利的进行。

参考文献

[1] 丁楠.长壁采煤法中不同采煤工作面的通风方式[J].能源与节能，2014，（8）.

[2] 谢章本.分析长壁采煤法采煤工作面通风方式的确定[J].大科技，2014，（25）.