高瓦斯矿井通风技术要点分析

【摘要】瓦斯聚集到一定程度后极易引发爆炸事故，因此通风管理历来受到各高瓦斯煤矿的重点关注。研究矿井通风技术对于解决瓦斯排放问题具有重要意义，于是本文分析了B型通风和均压通风技术要点，以期为通风安全管理提供现实依据。

【关键词】高瓦斯矿井； B型通风技术；均压通风技术；要点分析

1 引言

两淮地区煤矿多为高瓦斯矿井，瓦斯治理历来是该区矿井通风管理的工作重点。随着开采深度的增加，瓦斯问题也愈来愈突出，譬如瓦斯浓度与瓦斯压力会显著增加。瓦斯分子式为CH4，它能降低井下含氧量从而影响矿井工人的呼吸，当聚集到一定程度后（5%～16%左右）也能与空气结合发生热化学反应，造成瓦斯爆炸事故。但瓦斯涌出是客观事实，任何措施都不能彻底消除它对矿井生产的影响，只能在一定程度上起到控制与削弱危害程度的作用。基中最为有效的方式为加强矿井通风管理，而管理的关键之处在于采取合适的通风技术，以下两种通风技术的特点进行介绍。

2 B型通风技术要点分析

针对工作面内煤层厚且易燃、瓦斯含量高这一情形，近年来不少采矿专家和学者通过对矿井通风学、流体力学与瓦斯涌出及移动规律的学习与研究，总结出了适应这一情形的“一通三防”B型通风技术，“通”即通风，“防”即防治瓦斯、防止火灾及防尘，“一通三防”构成了通风安全管理的重要内容。所谓B型通风技术，是指在工作面进回风系统中布置通风联络巷，与工作面构成并联通风网路，并与回风巷并联布置顶板瓦斯排放道，形成“一进二回一联巷”的B型通风系统。通过在回风巷增阻和联络巷调压的控制措施，可以抑制瓦斯涌出，引导工作面高顶及上隅角瓦斯按预定通道运移。过去人们为了避免工作面内出现风流短路或漏风等状况常常采用U型通风模式，决不会将联络巷布置在工作面进回风系统中，虽然这种做法能增大工作面内的通风量，但并不能解决瓦斯在工作面上隅角及高顶迅速涌出以及在回风巷内形成高瓦斯区等问题。采取B型通风技术后明显的改善了这一状况，它既保证了通风量，又避免了通风死角，在一定程度上优化了工作面生产环境的质量，从而提高了工作面的生产安全系数。

2.1 瓦斯涌出的抑制

（1）采落煤炭以及新暴露煤壁瓦斯涌出。通过在回风巷内增设局部通风阻力，该种B型通风技术既可以放缓风门进风侧压力的坡线，又能阻止风门的形成，使得各点风流在绝对静压的情况下升高，对于新暴露煤壁的瓦斯涌出以及工作面采落煤炭能起到有效的抑制作用。

（2）巷道瓦斯的涌出。超长工作面的采准巷道是高瓦斯煤矿采煤工作面瓦斯涌出的又一主要来源，采用B型通风技术能够控制巷道内的瓦斯浓度。然而使用该种通风技术时，应注意巷道内的绝对静压，如果局部通风阻力使得回风巷内各点风流的绝对静压小于增阻前各点风流的绝对静压值，那么瓦斯将会增大涌出强度。所以，将回风巷增阻风窗设在回风巷的巷口处安装是最适宜的办法

（3）采空区瓦斯的涌出。对B型通风技术进行应用有助于强漏风带的减小，使其快速向弱漏风带变化，也就是由微孔渗流带替代紊流带，促使瓦斯大部向裂隙带以及采空区冒落带转移、聚集，从而使采空区瓦斯的涌出得到抑制，进而降低或者避免瓦斯的危害，为采空区抽放瓦斯的进行营造了良好环境，确保了瓦斯抽放的安全性。

2.2 B型通风的不足及解决措施

任何事物都并非完美无缺,B型通风模式在应用过程中也存在许多缺陷与不足，主要体现于两点：一是在B型通风管理模式下，因为排放巷的正前方一直处于不牢固垮落的状态，使得采空区和排风巷间的通畅程度随时可能发生改变，此种情况下在对高瓦斯排放的过程中难免不会出现状况；二是通常情况下排风巷和回风顺槽之间的风压以及瓦斯总量的排放是基本稳定的，这使得煤矿工作面排向排风巷的风量变化幅度就增大了许多。所以应确保排风巷瓦斯于矿井中排出的安全浓度的控制。

针对以上不足点，煤矿企业应采取有效措施对其进行解决。一方面应加大力度对排放巷局扇正压供风技术进行分析研究并应用，促使排放巷的瓦斯量超标的问题得到及时解决；另一方面要确保排风巷前面垮落带中与掘进煤巷中煤壁两处瓦斯渗流物理化学性质相同。具体而言，煤矿企业可考虑通过局扇供风的采用来对B型通风装置的综放面进行稀释，最大限度降低排风巷排出瓦斯的浓度。此外煤矿企业还可通过采用通风机在通风联络巷设置的方法来提高排风巷的动力，使排放巷充斥的瓦斯得到有效稀释。为确保排风巷压力的平衡以及瓦斯稀释安全可靠进行，应注意保持排风巷正压供风局扇的运转，且确保其运转的安全性。

3 均压通风技术要点分析

3.1 作用机理

为有效控制煤矿甬通中的瓦斯含量，可对矿井通风系统进行调节改善或是在该系统中安设调压装置，从而达到降低通风巷道两端间的风压差的目的，使端口间的风压维持在一个平衡状态，这一过程在煤炭生产中被称之为均压通风。其作用机理是：当通风系统处于风压平衡时，煤层内的瓦斯扩散速率得到有效抑制，涌入采煤工作面的瓦斯含量相对减少，这样一来工作面的生产安全系数便能得到大幅度的提高。

3.2 注意事项

3.2.1 务必保证风机两端的绝对均压

若风机两端间的风压处于不平衡状态时，根据2.1中所做的分析，瓦斯更容易涌入采煤工作面，不利于煤炭的安全生产，所以务必要要采用相关技术保证风机两端间的风压均匀。同时所采用的风机均压技术应具有操作简便、安全可靠、易于维护的特性，即使当局部风机出现偶然障碍、主风机处于负压时，它也要确保整个通风系统的风压稳定，以控制瓦斯含量和顺畅排放瓦斯。

3.2.2 风窗――风机联合均压

单独使用风窗均压或风机均压无法取得最优的均压效果，而采用风窗――风机联合均压技术可以有效控制风路上的风量。但该技术在具体应用中应注意操作与管理方面的问题，总结有如下几点：

（1）在操作中遇到必须采取停风措施的情况下，此时均压风机处于停风状态，应按照技术规定及时打开回风道与溜子道的调量门，阻止在均压范围内形成高瓦斯区，进而预防瓦斯爆炸事故；

（2）溜子道的截止门必须钉严，以防工作面均压区卸压；

（3）溜子道的风筒出口距工作面下端头不能太近，不少于30 m，以防因风机射流造成煤炭自燃；

（4）合理调节回风道调量风门的调量窗面积，以达到最佳均压效果；

（5）使用均压通风要注意全井风量的调配，以防止因均压风机的作用而造成其它采区供风不足；

（6）风筒、风门每天都要设专人维护，从而确保工作面风流稳定；

（7）随着工作面的不断推进，上、下两道风门向外移设时应事先钉好外面的风门，然后再拆里面风门；

（8）要每天不断对均压通风进行调整与调试，直到达到最佳效果。

4 总结

实践证明，采取一定的通风措施对于瓦斯事故的避免或减少具有重要意义，应注意对井下通风措施进行分析和应用，使瓦斯浓度得到一定的降低，确保通风措施切实为工作人员采矿工作的安全进行提供保障。

参考文献：

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