張會(huì)平,趙耀江

（太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024）

均壓通風(fēng)治理綜采工作面上隅角及回風(fēng)流中的CO

張會(huì)平,趙耀江

（太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024）

針對(duì)西曲礦29203綜采工作面上隅角及回風(fēng)巷CO大量異常涌出的原因進(jìn)行分析，并對(duì)其實(shí)施均壓通風(fēng)系統(tǒng)，有效治理了CO超限，確保了工作面的正?；夭?。

CO；均壓通風(fēng)；治理

西曲礦設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)300萬t，核定能力360萬t。礦井采用主斜井、副平硐聯(lián)合開拓。井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層穩(wěn)定，主要含煤層為石炭系太原組和二迭系山西組，共含14層煤，現(xiàn)開采2號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤層，全區(qū)可采煤層厚度為13.65m，地質(zhì)儲(chǔ)量5.3億t，可采儲(chǔ)量3.43億t，煤層賦存平緩，傾角為5°～8°。

礦井通風(fēng)方式為分區(qū)通風(fēng)，共有6個(gè)進(jìn)風(fēng)井和2個(gè)回風(fēng)井。其中，6個(gè)進(jìn)風(fēng)井分別是：主斜井，付平硐，矸石平硐，崖窯上進(jìn)風(fēng)井，龍王溝進(jìn)風(fēng)井與南坪上進(jìn)風(fēng)井；2個(gè)回風(fēng)井：南坪上回風(fēng)井，風(fēng)機(jī)為GAF23.7-13.2-1型通風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率1 000 kW；崖窯上回風(fēng)井，風(fēng)機(jī)為FBCDZ№-30型通風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率2×560kW。礦井通風(fēng)方法為抽出式，屬低瓦斯礦井。

1 29203工作面概況

29203 工作面地面位于狼窩溝回風(fēng)井北部，地表大部分被黃土覆蓋，蓋山厚174 m～250 m。工作面井下位于北二盤區(qū)南部，東鄰井田邊界，南部為已回采的29202工作面，北部為未回采的29204工作面，西鄰北983運(yùn)輸大巷，工作面上覆8號(hào)煤28203采空區(qū)，而8號(hào)煤與9號(hào)煤層間距為8 m左右。該工作面副巷總長(zhǎng)度為1017m，巷道形狀為矩形，寬為4 m，凈高為2.4 m，凈斷面積為9.6 m2，支護(hù)形式為錨桿+錨索支護(hù)巷道；正巷總長(zhǎng)度為917 m，巷道形狀為矩形，寬為4 m，凈高為2.2 m，凈斷面積為8.8m2，支護(hù)形式為錨桿+錨索支護(hù)巷道。

29203 工作面采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，煤層自燃傾向性為Ⅱ類自燃煤層。工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量為460 m3/min，實(shí)際供風(fēng)量為567m3/min。

2 CO超限原因及經(jīng)過

該工作面于2010年10月10日由綜采一隊(duì)開始回采，由于層間距小，上部8號(hào)煤東臨井田邊界周邊小窯破壞嚴(yán)重。而且，由于地方小煤礦存在火區(qū)，29203工作面初采初放后，裂隙發(fā)育與8號(hào)煤采空區(qū)及小窯采空區(qū)相溝通，出現(xiàn)大量漏風(fēng)及CO大量涌出。10月16日，當(dāng)值班瓦斯員進(jìn)行檢查時(shí)，工作面上隅角CO探頭出現(xiàn)報(bào)警。經(jīng)查，副巷進(jìn)風(fēng)為267m3/min，正巷回風(fēng)為670 m3/min，漏風(fēng)量為403 m3/min，上隅角CO最高值為188ppm，回風(fēng)巷CO最高值為14ppm。上隅角CO值超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定最高允許濃度的7.8倍，嚴(yán)重影響工作面的正常回采。

圖1 29203工作面巷道布置及均壓通風(fēng)系統(tǒng)圖

表1 工作面各地點(diǎn)絕對(duì)壓力值

圖2 29203工作面采用均壓通風(fēng)系統(tǒng)前后絕對(duì)壓力對(duì)比

圖3 實(shí)施均壓通風(fēng)系統(tǒng)前后效果對(duì)比

3 CO的治理措施

3.1 均壓通風(fēng)原理

根據(jù)通風(fēng)動(dòng)力學(xué)原理，風(fēng)流的流動(dòng)方向總是從壓力大的地方流向壓力小的地方。均壓通風(fēng)系統(tǒng)就是利用在進(jìn)風(fēng)巷安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)往工作面壓風(fēng)而在回風(fēng)巷設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門來調(diào)節(jié)進(jìn)回風(fēng)巷之間的風(fēng)流壓能差，以提高工作面及上隅角的絕對(duì)壓力，從而相對(duì)降低采空區(qū)和漏風(fēng)源的壓差，達(dá)到抑制CO涌出的目的。

3.2 具體措施

利用均壓通風(fēng)原理均衡采空區(qū)壓力，在北二9號(hào)煤集中巷距29203工作面進(jìn)風(fēng)巷20 m處安設(shè)DBKJ№7.5/2×55kW対旋局部通風(fēng)機(jī)2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，額定風(fēng)量為980 m3/min～630 m3/min；在進(jìn)風(fēng)巷20m處施工兩道穿風(fēng)筒正反向風(fēng)門兩道；在29203回風(fēng)巷施工兩道壓皮帶調(diào)節(jié)風(fēng)門。利用開啟局部通風(fēng)機(jī)壓入風(fēng)量和回風(fēng)巷調(diào)節(jié)窗，控制回風(fēng)風(fēng)量來平衡進(jìn)回風(fēng)巷道風(fēng)流壓能，達(dá)到風(fēng)壓平衡，減少采空區(qū)漏風(fēng)。29203工作面巷道布置及均壓通風(fēng)設(shè)施布置，見圖1。29203工作面采用均壓通風(fēng)系統(tǒng)前后絕對(duì)壓力對(duì)比，見圖2。實(shí)施均壓通風(fēng)系統(tǒng)前后效果對(duì)比，見圖3。

4 治理效果

2010年10月18日開始對(duì)29203工作面實(shí)施均壓通風(fēng)防治措施后，工作面進(jìn)風(fēng)為785 m3/min，回風(fēng)為790 m3/min，各地點(diǎn)絕對(duì)壓力值見表1，上隅角和回風(fēng)CO濃度均為0ppm。

5 結(jié)論

通過對(duì)29203工作面采用均壓通風(fēng)系統(tǒng)治理CO的實(shí)踐，證明了對(duì)于采空區(qū)外部漏風(fēng)量大，致使工作面上隅角及回風(fēng)CO大量涌出的綜采工作面，采用均壓通風(fēng)系統(tǒng)治理CO是切實(shí)可行的。

[1]王省身，張國樞.礦井火災(zāi)防治[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1990:31-43.

[2]史宗保，魏平儒.均壓防滅火理論在楊村礦的應(yīng)用[J].中州煤炭，1994（3）:40-41.

[3]鄔劍明，肖建紅，遲克勇.淺埋藏薄基巖高產(chǎn)高效工作面漏風(fēng)規(guī)律的研究[J].中國煤炭，2008，34（6）：47-49.

[4]馮自宇，翟小偉.采煤工作面CO氣體產(chǎn)生機(jī)理及異常超限處理措施[J].西北煤炭，2008，6（2）：57-60.

CO Control by Even Pressure Ventilation in Upper Corners and Return Airflow of Fully Mechanized Working Face

ZHANG Hui-ping,ZHAO Yao-jiang
(College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024)

By the analysis on the reasons for abnormal CO emission in upper corners and return airway of No.29203 fully-mechanized working face of Xiqu mine,the even pressure ventilation system is adopted,so that CO is effectively controlled and normal caving is guaranteed.

CO;even pressure ventilation;control

TD724

A

1672-5050（2011）06-0053-02

2011-04-22

張會(huì)平（1980—），男，山西古交人，在讀碩士研究生，從事礦井通風(fēng)研究工作。

徐樹文