吳穎龍 姜興華

【摘要】礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦井下正常生產(chǎn)的重要組成部分，通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)接續(xù)變化而變化時(shí)經(jīng)常需要通過增阻或減阻等方法來調(diào)節(jié)不同地點(diǎn)的風(fēng)速風(fēng)量，進(jìn)而使系統(tǒng)合理達(dá)標(biāo)。大柳塔煤礦的測(cè)風(fēng)員在多年的調(diào)風(fēng)實(shí)踐過程中總結(jié)出了許多實(shí)用而簡(jiǎn)便的調(diào)風(fēng)控風(fēng)方法，使得井下的風(fēng)量調(diào)配更加迅速準(zhǔn)確，通過總結(jié)這些好的方法將幫助更多礦井有效控風(fēng)。

【關(guān)鍵詞】煤礦；控風(fēng)；實(shí)踐；高效

大柳塔礦是神華神東煤炭集團(tuán)下屬的國(guó)內(nèi)知名現(xiàn)代化礦井，2014和2015年核定生產(chǎn)能力均超過3000萬噸，連續(xù)17年獲得安全高效礦井的稱號(hào)，可見其生產(chǎn)能力在國(guó)內(nèi)首屈一指。目前大柳塔礦有兩支通風(fēng)隊(duì)伍，分別負(fù)責(zé)大柳塔井和活雞兔井的“一通三防”工作，在過去的幾年內(nèi)，礦井的產(chǎn)量不斷提高，平均一年回采完一個(gè)綜采工作面，使用快速掘進(jìn)設(shè)備后2個(gè)月完成一個(gè)備采面的掘進(jìn)準(zhǔn)備工作，因此通風(fēng)系統(tǒng)變化和調(diào)整的較為頻繁，但兩個(gè)通風(fēng)隊(duì)的人員不斷摸索，及時(shí)總結(jié)，出色地完成了每一次的風(fēng)量調(diào)配工作，也具有了過硬的規(guī)劃和構(gòu)筑控風(fēng)設(shè)施和能力。下面將大柳塔礦兩個(gè)通風(fēng)隊(duì)工作中自我創(chuàng)新設(shè)計(jì)的各類控風(fēng)設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)全面的介紹。

1、綜采工作面控風(fēng)設(shè)施介紹

1.1 52302綜采工作面回風(fēng)巷臨時(shí)控風(fēng)設(shè)施

1.1.1 52302綜采工作面簡(jiǎn)介

52302綜采工作面北側(cè)為52303工作面（已回采），南側(cè)為實(shí)體煤，西側(cè)靠近52煤輔運(yùn)大巷，東側(cè)靠近井田邊界；工作面對(duì)應(yīng)上覆為大柳塔井22煤22304、22305綜采采空區(qū)及月牙渠煤礦。工作面煤層自切眼至回撤通道為寬緩單斜構(gòu)造，底板標(biāo)高為985.55～1019.36m，最大相對(duì)高差為33.8m。工作面平均煤厚7.15m，回采率為93%，設(shè)計(jì)采高為6.6m，回采煤量為1150萬噸。工作面利用白家渠主扇全風(fēng)壓風(fēng)量供風(fēng)，通風(fēng)方式為U型后推式上行通風(fēng)，其中52302運(yùn)順和52301回風(fēng)巷為進(jìn)風(fēng)巷道，52302回風(fēng)巷為回風(fēng)巷到，52302運(yùn)順兼做煤炭運(yùn)輸巷道。

1.1.2 52302綜采工作面回風(fēng)巷控風(fēng)設(shè)施介紹

52302綜采工作面可采推進(jìn)長(zhǎng)度為4484.64m，回采至中段時(shí)由于52301切眼貫通，需增加700 m3/min的配風(fēng)量。此時(shí)52302綜采工作面回風(fēng)量為3068 m3/min，而根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《安全生產(chǎn)管理制度匯編》中的有關(guān)規(guī)定，工作面的實(shí)際需風(fēng)量按照瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣象、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取最大值。經(jīng)計(jì)算可知工作面風(fēng)量為2660.54m3/min使即可滿足要求，因此可以通過增阻法來調(diào)節(jié)風(fēng)量以滿足要求。具體做法為：在52302回風(fēng)巷4-5聯(lián)巷（回撤通道后1各聯(lián)巷處）施工一道調(diào)節(jié)密閉，然后通過增加控風(fēng)板或皮帶擋風(fēng)簾達(dá)到所需風(fēng)量。調(diào)節(jié)密閉是由兩道240mm厚，1600mm寬的紅磚靠?jī)蓭推鲋桑?2302回風(fēng)巷道為6.02m寬，所以中間留有2820mm寬的行人行車通道，而控風(fēng)板是通風(fēng)隊(duì)制作的200mm寬，3100mm長(zhǎng)的薄木板，皮帶簾則是通風(fēng)隊(duì)用廢舊運(yùn)輸皮帶根據(jù)過風(fēng)口寬度切割出來的，尺寸為3200mm長(zhǎng)，400mm寬、20mm厚。危不影響行人和通車，安設(shè)控風(fēng)板和擋風(fēng)簾時(shí)從上往下依次進(jìn)行，這次控風(fēng)實(shí)際上只使用了6塊控風(fēng)板就足夠了，此時(shí)的回風(fēng)量為2682m3/min。而控風(fēng)板下方還留有3000*2820的行人行車和過風(fēng)通道。這些設(shè)施隨著回采的接近和通風(fēng)阻力的變化而變化，例如回采至14聯(lián)巷時(shí)工作面風(fēng)量有所增加，于是又加設(shè)了一塊控風(fēng)板，使回風(fēng)量維持在2700m3/min左右。

1.2 52505備采工作面回風(fēng)巷口臨時(shí)控風(fēng)設(shè)施

1.2.1 52505備采工作面簡(jiǎn)介

52505備采面回采位于大巷東側(cè)，井田邊界以西，南側(cè)為52504工作面（未形成），北側(cè)為未開發(fā)實(shí)煤體。地面標(biāo)高1083.4～1229.3m，底板標(biāo)高981.32～1032.76m，工作面平均煤厚7.2m，回采率為93%，設(shè)計(jì)采高為6.7m，工作面地質(zhì)儲(chǔ)量1191.46萬噸，回采煤量為1108.1萬t。工作面主要含水層為上覆中下侏羅統(tǒng)延安組J1-2y裂隙承壓水，含水層巖性主要為各類砂巖，整體富水性弱，但厚度大且局部裂隙發(fā)育處富水，對(duì)工作面回采有一定影響。掘進(jìn)工作由連采八隊(duì)負(fù)責(zé)，回風(fēng)巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為4408m，于2015年6月貫通，2015年12月開始試生產(chǎn)，預(yù)計(jì)服務(wù)年限為12.34個(gè)月。

1.2.2 52505備采面回風(fēng)巷口控風(fēng)設(shè)施介紹

52505備采面形成后由于距離白家渠進(jìn)、回風(fēng)井口近，回風(fēng)風(fēng)量達(dá)到2115 m3/min，遠(yuǎn)大于配風(fēng)計(jì)劃的風(fēng)量：1159 m3/min，這使得與之相鄰的52506回風(fēng)巷掘進(jìn)面全風(fēng)壓風(fēng)量不足，局部通風(fēng)機(jī)有吸循環(huán)風(fēng)的危險(xiǎn)，所以大柳塔礦通風(fēng)隊(duì)人員在該備采面的回風(fēng)口創(chuàng)新使用了可調(diào)控風(fēng)設(shè)施進(jìn)行封堵，以便于如今和日后風(fēng)量的靈活調(diào)節(jié)。這里的可調(diào)控風(fēng)設(shè)施和之前52302回風(fēng)巷的控風(fēng)設(shè)施類似，也是由固定和可調(diào)節(jié)的兩部分組成，固定部分是紅磚砌筑的四個(gè)邊框，平均寬度600mm，厚為400mm，其中上下邊框都在中間留有150mm的凹槽，用來安插可調(diào)節(jié)部分的控風(fēng)門板。這次試用的控風(fēng)門板都是用井下之前使用過的廢舊風(fēng)門加工而來，并重新打磨上漆，并編號(hào)，這些門板都裁剪成2500mm高，其中最寬的門板寬為1100mm，最窄的只有200mm，而且邊框的槽足夠?qū)?，門板重疊放置在一起也活動(dòng)自如，毫不卡阻。初次調(diào)節(jié)時(shí)使用了7塊寬度不一的調(diào)節(jié)風(fēng)板，只留了800mm寬的過風(fēng)口，使備采面風(fēng)量將為1202 m3/min，其他用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量也都滿足要求了。此控風(fēng)設(shè)施的示意圖見圖2：

4個(gè)月后，該工作面開始回采生產(chǎn)，于是將回風(fēng)口的可調(diào)風(fēng)板全部拆除，只留邊框，使得回風(fēng)量變?yōu)?668 m3/min，大于計(jì)劃風(fēng)量：2318 m3/min，于是增加一塊800mm寬的調(diào)節(jié)風(fēng)板，風(fēng)量即降為2406 m3/min，滿足要求。

2、連采隊(duì)控風(fēng)設(shè)施介紹

2.1 52504回風(fēng)巷掘進(jìn)面簡(jiǎn)介

52504回風(fēng)巷巷道位于52煤輔運(yùn)大巷以東，井田邊界以西，F(xiàn)2斷層北側(cè)，南側(cè)為F2斷層，北側(cè)為未開發(fā)實(shí)體煤。設(shè)計(jì)掘進(jìn)區(qū)域地面位置位于D188和J168孔連線的南側(cè)，D180和J169孔連線的北側(cè)。設(shè)計(jì)巷道在52煤層中，煤層直接頂厚0～2.8m，以泥巖為主，靠近切眼處相變?yōu)榉凵皫r，直接底以粉砂巖、泥巖為主。52504回風(fēng)巷在本次掘進(jìn)中用作運(yùn)輸巷道，兼作供電、進(jìn)水、排水巷道；調(diào)車硐室為了方便行人、行車而設(shè)計(jì)。掘進(jìn)完畢后52504回風(fēng)巷作為52504綜采工作面的回風(fēng)順槽。設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為52504回風(fēng)巷：4432m，調(diào)車硐室及水倉：330m。掘進(jìn)時(shí)采用掘錨機(jī)落煤，橋式轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)煤，再經(jīng)過系統(tǒng)皮帶運(yùn)輸?shù)降孛?。工作面的浮煤人工清理。選用一臺(tái)MB670/163型掘錨機(jī)來完成割煤、裝煤和支護(hù)工序。從而形成掘進(jìn)工作面割煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、材料設(shè)備搬移等工序全部機(jī)械化作業(yè)的施工方法。掘進(jìn)工作面采用“長(zhǎng)壓短抽”的通風(fēng)方式，采用一臺(tái)壓入式局部通風(fēng)機(jī)保證工作面正常通風(fēng)，另外安裝一臺(tái)抽出式濕式除塵風(fēng)機(jī)降低工作面粉塵濃度并配合壓入式風(fēng)機(jī)通風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安設(shè)在全風(fēng)壓系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)巷道風(fēng)流中，距巷道回風(fēng)口大于10m，離地高度大于0.3m，掛牌管理，專人負(fù)責(zé)。通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流流動(dòng)路徑為：進(jìn)風(fēng)流：白家渠進(jìn)風(fēng)立井→52煤輔運(yùn)大巷→52煤輔運(yùn)大巷延伸段→局部通風(fēng)機(jī)→掘進(jìn)工作面。污風(fēng)流：工作面乏風(fēng)流→52504回風(fēng)巷→52504回撤通道→52504運(yùn)順→52煤回風(fēng)大巷→白家渠回風(fēng)立井→地面。工作面風(fēng)流設(shè)設(shè)施布置見圖3。

2.2 52504回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面控風(fēng)設(shè)施介紹

由上可知，52504回風(fēng)巷掘進(jìn)時(shí)回風(fēng)通過52504回撤通道進(jìn)入52504運(yùn)輸巷道，而且連采六隊(duì)的運(yùn)順皮帶也從這里通過，2015年上半年期間，由于連采一隊(duì)的回風(fēng)也通過52504回撤通道，所以此處的控風(fēng)設(shè)施上除了留有皮帶過洞，還有2.7m高，0.95m寬的回風(fēng)口，總回風(fēng)量達(dá)到：1854 m3/min，后來連采一隊(duì)的回風(fēng)獨(dú)立出去，此處只是連采六隊(duì)的回風(fēng)，所以需要堵塞皮帶過洞旁邊的回風(fēng)過洞，但在多次嘗試后發(fā)現(xiàn)，皮帶過洞的回風(fēng)量就達(dá)到了618 m3/min，所以需要將回風(fēng)過洞堵塞至320mm高即可，但此處還是皮帶檢修人員的必經(jīng)之路，留下300mm的過洞將給人員通行造成極大不便，于是通風(fēng)隊(duì)人員創(chuàng)新地在過洞中間立起一根截面積為200*200mm的木柱，然后將0.8m以上的過洞用0.8m的控風(fēng)板堵死，0.8m以下的空間只堵立柱靠皮帶側(cè)的一半，而將另一半作為回風(fēng)口和行人過洞，這樣人員只要彎腰就可以方便行走，同時(shí)大大降低了控風(fēng)設(shè)施被破壞掉的危險(xiǎn)。此處控風(fēng)設(shè)施的示意圖如下：

3、結(jié)論

大柳塔煤礦通風(fēng)隊(duì)的人員在工作中獨(dú)立思考，善于觀察和解決遇到的控風(fēng)需要，采用創(chuàng)新思維，開放式地處理不同地點(diǎn)，不同要求的控風(fēng)難題，為今后通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，提供了很好的思路。這些控風(fēng)設(shè)施的創(chuàng)新主要有一下特點(diǎn)：

第一、因地制宜，使用的都是井下司空見慣的原材料，進(jìn)行簡(jiǎn)單的加工改造；

第二、靈活多變，這些設(shè)施基本上都是可調(diào)節(jié)類型的，而且調(diào)節(jié)時(shí)一個(gè)人就可以完成，調(diào)節(jié)范圍也從幾十立方米每分鐘到以前多立方米每分鐘不等，基本能夠滿足井下所有調(diào)風(fēng)情況的需要。

第三、抓住重點(diǎn)，這些設(shè)施都在回風(fēng)巷和其他巷道交匯處，可以說是回風(fēng)流的“交通要道”，而且在施工時(shí)也能夠兼顧行車或行人等的需求，而不是單純的控制風(fēng)量。

通過以上總結(jié)，我們不難看出工作中處處可以創(chuàng)新，人人可以創(chuàng)新，今后大柳塔礦通風(fēng)隊(duì)人員將從以下幾方面努力，將“一通三防”工作做得更好，更高效：

首先：結(jié)合增阻和降阻兩種方法進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，而且更偏向于降阻的方法。

其次：將調(diào)風(fēng)工作量化程度、精確程度進(jìn)一步提高，主要是應(yīng)用好計(jì)算機(jī)技術(shù)做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和測(cè)算，調(diào)風(fēng)設(shè)施進(jìn)一步細(xì)小化，是風(fēng)量可以在更小的范圍內(nèi)變動(dòng)。

最后：繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)理論知識(shí)，關(guān)注通風(fēng)知識(shí)的最新動(dòng)態(tài)，與時(shí)俱進(jìn)，多學(xué)習(xí)其他礦井的做法經(jīng)驗(yàn)，并實(shí)踐應(yīng)用。

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