閆國兵（河南神火煤電股份有限公司新莊煤礦,河南　永城　476600）

沿空留巷“Y”型通風(fēng)的瓦斯治理技術(shù)探析

閆國兵
（河南神火煤電股份有限公司新莊煤礦,河南永城476600）

本文首先介紹了工作面通風(fēng)需要實現(xiàn)的條件，重點論述沿空留巷的“Y’型通風(fēng)和瓦斯治理相關(guān)技術(shù)措施，對今后煤炭企業(yè)中通風(fēng)工作具有一定的借鑒意義。

“Y”型通風(fēng)；瓦斯；治理；探析

1　工作面通風(fēng)需要實現(xiàn)的條件

（1）盡可能應(yīng)用最為簡單的通風(fēng)系統(tǒng)。

（2）結(jié)合通風(fēng)的需要，確保回風(fēng)安全出口、回風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)巷都需要具備充足的數(shù)目與斷面，以及保障巷道斷面的光滑性和平整性，從而使通風(fēng)的阻力減小。

（3）針對工作面上隅角瓦斯的處理，需要應(yīng)用科學(xué)的通風(fēng)方式，進(jìn)而有效地避免瓦斯的超限以及積聚。

（4）工作面的風(fēng)量應(yīng)當(dāng)充足，需要使其配風(fēng)量顯著地大于需風(fēng)量，并且，工作面的風(fēng)速應(yīng)當(dāng)跟《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合。

2　沿空留巷的“Y’型通風(fēng)

2.1傳統(tǒng)意義上的通風(fēng)方式

當(dāng)前時期，絕大多數(shù)采煤工作面應(yīng)用傳統(tǒng)意義上的“U”型通風(fēng)的方式。U型通風(fēng)方式存在的問題是難以有效地處理上隅角聚集的瓦斯，并且風(fēng)阻較高和通風(fēng)路徑較長。

“U”型通風(fēng)方式的應(yīng)用，有著簡單的構(gòu)造、風(fēng)流平穩(wěn)、工作面很少漏風(fēng)、巷道的維修和施工量小、方便管理，然而不足之處是聚集在上隅角的瓦斯容易導(dǎo)致瓦斯的超限，在不斷延伸的通風(fēng)線路影響之下，增加了通風(fēng)的阻力，會導(dǎo)致工作面太高的溫度出現(xiàn)。尤其是針對不正常瓦斯的采煤工作面或高瓦斯煤礦而言，“U”型通風(fēng)的方式是落后的。

2.2沿空留巷“Y”型的通風(fēng)方式

結(jié)合巷道布置的實際現(xiàn)狀，有效地借助采區(qū)回風(fēng)巷道充當(dāng)采煤工作面回風(fēng)流，就能夠在采煤工作面應(yīng)用新型的“Y”型通風(fēng)方式，在進(jìn)行調(diào)研之后，發(fā)現(xiàn)“Y”型通風(fēng)方式的一系列優(yōu)勢是：

（1）“U”型通風(fēng)回風(fēng)流高溫度的問題得以解決。兩巷進(jìn)風(fēng)，工作面的容易都處在進(jìn)風(fēng)流，明顯地優(yōu)化了工作的環(huán)境；機械與機電裝置等產(chǎn)生的熱量借助進(jìn)風(fēng)流向巖空巷道帶入，再到達(dá)專門的回風(fēng)巷；采空區(qū)里面的熱量借助沿空巷道直接性地到達(dá)專門的回風(fēng)巷道。

（2）有效地處理了回風(fēng)隅角瓦斯超限的情況。在不正常瓦斯采煤工作面或高瓦斯煤礦，針對傳統(tǒng)意義上的“U”型通風(fēng)方式來講，不管實施怎樣使瓦斯排放的安全策略，都難以有效地處理好回風(fēng)隅角瓦斯聚集和超限的情況。借助“Y”型通風(fēng)的方式，使采空區(qū)風(fēng)流的方向得以改變，進(jìn)而使采空區(qū)瓦斯運移的規(guī)律改變，因而從本質(zhì)上處理好了上隅角瓦斯超限與聚集的情況。

（3）切實進(jìn)行無煤柱采掘，使回采效率提升，也使巷道準(zhǔn)備成本減少；借助沿空留巷，能夠?qū)^(qū)段的煤柱完全地取消，以使回收資源的效率提升；有助于進(jìn)行集中化的生產(chǎn)，煤礦的生產(chǎn)條件得以優(yōu)化；巷道的維護(hù)得以優(yōu)化，維護(hù)成本減少；巷道的掘進(jìn)率降低，掘進(jìn)成本減少，工作面的準(zhǔn)備加快，大大地減少了掘進(jìn)的工程量，提前構(gòu)成了工作面，這給抽放瓦斯提供了足夠多的空間與時間，接續(xù)的問題得以很好地解決，從而使沿空巷道繼續(xù)服務(wù)下一個工作面。

（4）無煤柱采掘的實現(xiàn)集中了缺少煤柱影響區(qū)域的應(yīng)力，消除了集中應(yīng)力區(qū)域瓦斯和煤的突出問題。

（5）革新了煤礦采區(qū)的布局以及煤礦開采規(guī)劃。

（6）處于采動卸壓區(qū)域的沿空留巷容易支護(hù)和方便維護(hù)。

3　瓦斯治理需要注意的問題

（1）需要結(jié)合采空區(qū)涌出的瓦斯量來確定采空區(qū)墻體抽采埋管的間距，需要確保大于200mm的埋管管徑，需要借助流量較大的抽采泵對濃度較低的瓦斯進(jìn)行抽取。

（2）針對處于采空區(qū)回風(fēng)巷以內(nèi)和頂板垂直向上的O型圈內(nèi)富集瓦斯的區(qū)域，需要在富集瓦斯的區(qū)域布置上鄰近層抽采鉆孔，只有如此，才可以實現(xiàn)最為理想的抽采效果。能夠劃分上鄰近層的抽采鉆孔為兩種，即低位抽采鉆孔和高位抽采鉆孔。低位抽采鉆孔：它的終孔需要至采空區(qū)裂隙帶富集瓦斯的區(qū)域，沒有推過工作面的情況下，能夠超前抽采采空區(qū)裂隙帶富集瓦斯的區(qū)域，在推過工作面之后，低位抽采鉆孔會受到采動的制約，進(jìn)而切斷抽采采空區(qū)濃度比較低的瓦斯。高位抽采鉆孔：設(shè)計角度（涵蓋抽采鉆孔的方位角與傾角）需要確保抽采鉆孔盡量地跟采空區(qū)裂隙帶富集瓦斯的區(qū)域接近，也不會在推過工作面之后導(dǎo)致鉆孔受到采空區(qū)冒落拱的制約而出現(xiàn)斷孔的情況，確保其長期性地抽采濃度較高的瓦斯。

（3）倘若采煤工作面受到下鄰近層瓦斯的制約，那么借助底抽巷來進(jìn)行卸壓抽采以及預(yù)抽下鄰近層煤層的瓦斯，從而實現(xiàn)理想的抽采效果。并且，應(yīng)當(dāng)不斷地探究從沿空留巷內(nèi)施工情況下往鉆孔對瓦斯進(jìn)行卸壓的工藝技術(shù)。

4　沿空留巷“Y型”通風(fēng)的社會和經(jīng)濟效益

沿空留巷“Y”型通風(fēng)屬于傳統(tǒng)采礦轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化采礦的一個重要標(biāo)志。屬于煤礦開采接替思想、設(shè)計采煤工作面、通風(fēng)方式，以及開拓煤礦方式的巨大進(jìn)步，因而是煤礦通風(fēng)的一次重大變革。根據(jù)“Y”型的通風(fēng)方式，改以往的一個回風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口為一個回風(fēng)口與兩個進(jìn)風(fēng)口，在回采工作面的時候，借助沿空留巷當(dāng)作工作面回風(fēng)道。采煤工作面的上隅角由風(fēng)流的盲區(qū)向回風(fēng)口轉(zhuǎn)變?！癥”型通風(fēng)方式的應(yīng)用，使回風(fēng)隅角聚集瓦斯或者是瓦斯?jié)舛瘸薜那闆r有效地解決。并且，充當(dāng)工作面沿空留巷的回風(fēng)巷，為下一工作減少了一條巷道，能夠使煤炭回采的效率大大地提升，根據(jù)當(dāng)前的市場價格進(jìn)行計算，除了沿空留巷時間段耗費的成本，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的經(jīng)濟效益。事實表明，沿空留巷“Y”型通風(fēng)的方式切實實現(xiàn)了高效和高產(chǎn)。

5　結(jié)論

總之，無煤柱沿空留巷Y型通風(fēng)技術(shù)不僅適用于在開采煤層瓦斯相對較小的工作面作為保護(hù)層工作面應(yīng)用，也可在高瓦斯主采煤層中在對其瓦斯強化抽采應(yīng)用，其具有良好的推廣前景。

[1]吳世躍,郭勇義.Y 型通風(fēng)方式治理高產(chǎn)綜采面瓦斯的研究[J].西安科技學(xué)院學(xué)報，2001,21(03)．

[2]宋俊杰.類Y 型通風(fēng)方式在突出礦井中的應(yīng)用分析[J].煤炭工程，2005(02)．

[3]張琰東.Y型通風(fēng)方式治理高產(chǎn)綜采面瓦斯研究[J].礦山機械，2005,33(03)．

[4]葉敏,陳建圣.深井沿空留巷Y 型通風(fēng)首采關(guān)鍵卸壓層工作面瓦斯治理[J].煤炭工程,2009(04)．

閆國兵（1985—），男，安徽六安人，安徽理工大學(xué)安全工程專業(yè)，本科，助理工程師，從事煤礦“一通三防”管理工作。