趙高峰

(山西晉煤太鋼能源有限責任公司，山西 呂梁 033000)

·試驗研究·

“三進兩回”偏Y型通風方式在成莊礦的應用

趙高峰

(山西晉煤太鋼能源有限責任公司，山西 呂梁 033000)

為滿足成莊礦生產(chǎn)提升的需要，針對該礦5305工作面“三進兩回”偏Y型通風系統(tǒng)運行實驗，對該通風方式在采面生產(chǎn)運行過程中的通風瓦斯數(shù)據(jù)進行分析，得出“三進兩回”通風系統(tǒng)的管理重點在于主、副橫川的配風比例，為其他采煤工作面在新要求下通風系統(tǒng)的運行提供了基礎。

“三進兩回”偏Y型通風方式；瓦斯涌出量；配風比例

成莊礦是晉城煤業(yè)集團1997年建成投產(chǎn)的設計為400萬t/a的大型現(xiàn)代化礦井。2008年山西省煤炭工業(yè)廳核定該礦井生產(chǎn)能力為8.3 Mt/a. 為滿足礦井生產(chǎn)提升需要,2009年至今逐漸試驗運行“三進兩回”通風系統(tǒng)。本文針對該礦5305工作面 “三進兩回”通風系統(tǒng)[1]運行實驗，收集了“三進兩回”通風系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)參數(shù)，并逐漸完善系統(tǒng)，探索適合礦井采面“三進兩回”通風系統(tǒng)的通風管理和瓦斯治理方法，為其它采煤工作面在新要求下通風系統(tǒng)的運行提供了基礎。

1 工作面概況

5305工作面初采期間為“三進兩回”通風系統(tǒng)，在推進過程中根據(jù)5210副巷尾部巷道變形程度隨時將通風系統(tǒng)調(diào)整為“U+L”通風系統(tǒng)保證工作面系統(tǒng)穩(wěn)定?！叭M兩回”通風系統(tǒng)運行期間5214副巷為輔助進風巷，5209巷兼作皮帶運輸巷和設備巷，5210進風巷兼作輔助運輸巷，5210副巷為專用回風巷，52051副巷為專用排瓦斯巷(后期改為回風副巷)[2-3]. 5305工作面通風系統(tǒng)示意圖見圖1. 5305工作面初采通風系統(tǒng)基本參數(shù)見表1.

2 “三進兩回”偏Y型通風系統(tǒng)運行觀測

2.1 系統(tǒng)風量分析

5305“三進兩回”偏Y型通風系統(tǒng)的實驗過程，自工作面的初采開始到34#橫川進入采空區(qū)后結(jié)束，在系統(tǒng)運行過程中工作面主要受基本頂初次來壓的影響風量有不同程度的變化，見表2.

圖1 5305工作面通風系統(tǒng)示意圖

巷道名稱用途風量/m3/min5209巷主進風巷5214巷輔助進風巷22005210巷輔助進風巷6715210副回風巷102352051巷尾巷(后期改為回風副巷)25115305通風聯(lián)絡巷配風巷7185303通風聯(lián)絡巷尾巷(后期改為回風副巷)1747

利用在34#～35#橫川間設置增阻風帳，調(diào)節(jié)主要回風橫川與輔助回風橫川的配風比例，對五盤區(qū)通風系統(tǒng)進行調(diào)整后尾部橫川風量恢復至1 418 m3/min，

表2 5305工作面“三進兩回”偏Y型通風系統(tǒng)風量數(shù)據(jù)表

工作面通風系統(tǒng)趨于正常。隨著基本頂來壓不斷加劇，工作面風量呈不斷下降趨勢，但未出現(xiàn)異常波動。

2.2 瓦斯涌出量分析

5305工作面兩側(cè)順槽巷道為頂板巷，工作面在推進約17 m后至底板，開始組織正常放煤，隨著架后開始放煤，工作面瓦斯涌出量也由9.57 m3/min上升至13.34 m3/min, 3.77 m3/min的增量主要為采空區(qū)瓦斯涌出量增量；在工作面基本頂初次來壓前后工作面瓦斯涌出量由13.15 m3/min上升至19.49 m3/min，采空區(qū)瓦斯涌出增量為6.34 m3/min；工作面的兩個階段回風巷瓦斯涌出量未出現(xiàn)明顯的波動，基本保持在2.3～2.5 m3/min. 5305工作面初采前后風量、瓦斯涌出量數(shù)據(jù)見表3.

表3 5305初采前后風量、瓦斯涌出量數(shù)據(jù)表

2.3 瓦斯監(jiān)控數(shù)據(jù)分析

根據(jù)瓦斯涌出曲線圖顯示當工作面推進至9 m時，隨著架后開始放煤工作面各地點瓦斯?jié)舛乳_始明顯增加，基本頂來壓過程工作面各地點瓦斯涌出量都有不同程度的上升，期間由于上隅角風流反向造成各地點瓦斯都有不同程度上升，最為明顯的是上隅角T0探頭。在推進至36 m基本頂大面積初次來壓基本結(jié)束，但該階段頂板仍有不均勻的變化，當推進至50 m基本頂穩(wěn)定后工作面采空區(qū)下風側(cè)的T3、T6受采空瓦斯影響仍處于上升趨勢，其余各地點的瓦斯?jié)舛榷加邢陆怠?/p>

對比表2中6月8日至6月12日風量數(shù)據(jù)與5310工作面初采階段瓦斯探頭變化曲線(圖2)分析可知，當主、輔回風橫川風量發(fā)生變化后上隅角出現(xiàn)風流反向，由于負壓點的變化造成采空區(qū)瓦斯通過上隅角涌入工作面，通過系統(tǒng)調(diào)整后風量、瓦斯恢復正常。

圖2可以直觀地表現(xiàn)出5310工作面基本頂初次來壓時瓦斯變化明顯的為T3、T0、T6探頭。

圖2 5310工作面初采階段瓦斯探頭變化曲線圖

工作面上隅角隨著5210巷風量上升，瓦斯呈下降趨勢，風量下降瓦斯呈上升趨勢。在33#～32#橫川推進過程中工作面采取了一系列局部系統(tǒng)調(diào)控，如控制回風橫川漏風，對主要進風巷進行增阻等措施，確保主、輔進風巷的配風比例。5210巷、5209巷風量與排尾架瓦斯數(shù)據(jù)統(tǒng)計表見表4.

表4 5210巷5209巷風量與排尾架瓦斯數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

3 實驗經(jīng)驗總結(jié)及改進方向

1) 通過 “三進兩回”偏Y通風系統(tǒng)試驗，可以得出“三進兩回”偏Y型通風系統(tǒng)管理的重點在于主、副橫川的配風比例。經(jīng)現(xiàn)場測定，該工作面的主副橫川配風比例在7∶3的大比例情況下時可確保整體風流穩(wěn)定正常，即保證回風隅角風流向里，達到最佳的回風隅角“后移”的目的和管理效果。

2) “三進兩回”偏Y型通風系統(tǒng)利用輔助進風巷不但可以稀釋工作面回風巷的落煤瓦斯，降低回風巷的瓦斯?jié)舛?，也可稀釋尾部橫川的采空區(qū)高濃度，提高回風巷與尾部橫川處理瓦斯的能力。

3) 通過采集工作面相關的風量調(diào)整數(shù)據(jù)對比，可以發(fā)現(xiàn)工作面產(chǎn)生渦流的位置在排尾架127#～132#架間徘徊，為防止工作面排尾架渦流后移造成上隅角瓦斯異常，必須將主進風與輔助進風巷配風比例盡可能調(diào)整在6∶1的比例。根據(jù)國家最新要求，相關數(shù)據(jù)為礦井其它采煤工作面在新要求下通風系統(tǒng)運行提供了經(jīng)驗。

[1] 范天吉.礦井通風綜合技術(shù)手冊[M].吉林:吉林電子出版社，2003:12-25.

[2] 趙少波.綜采加長工作面瓦斯治理[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014，30(6):105-106.

[3] 張大偉，解洪城.高瓦斯工作面“偏Y”型三進兩回通風方式模擬及分析[J].煤礦現(xiàn)代化,2014(6):32-34.

Application of Three-down-two-up and Inclined to Y Type Ventilation in Chengzhuang Coal Mine

ZHAO Gaofeng

In order to meet the needs of the improved production in Chengzhuang coal mine, the gas data during mining under the current ventilation system are analyzed in No.5305 working face, where the three-down-two-up and inclined to Y type ventilation are adopted. The key point for the management of the three-down-two-up and inclined to Y type ventilation system should focus on the air proportion among the main airway, the assistant way and the gas way. The practice is of reference value for similar case.

Three-down-two-up and inclined to Y type ventilation; Gas emission quantity; Air distribution proportion

2016-12-20

趙高峰(1976—)，男，山西陽城人，2007年畢業(yè)于太原理工大學，助理工程師，主要從事高瓦斯煤礦“一通三防”管理工作

(E-mail)459387757@qq.com

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