矿井矿建期间掘进通风存在的问题和对策浅析_

掘进通风是为了保证掘进工作面作业人员呼吸新鲜空气，同时稀释掘进工作面的瓦斯和放炮后的有害烟尘所采取的通风安全措施和方法。掘进通风在书本上的分类有总风压通风、引射器通风和局扇通风三种。

在新建矿井施工过程中，全风压通风和引射器通风都是无法使用的，只能采用局扇通风。局扇通风的方式有压入式，抽出式和混和式三种。按《煤矿安全规程》规定，煤巷、半煤巷和瓦斯涌出的岩巷掘进应采用压入式通风，不得采用抽出式通风。

长岭矿井副平硐施工至1560大巷后，先后开口掘101采区回风上山、轨道上山和主平硐。由于供风距离长，最长达1500米，掘进工作面安排过多，最多达四个工作面。局扇从副平硐井口通过风筒压入通风越来越困难，回风流瓦斯超限越来越频繁和严重。试用常规局扇集中串联通风解决长岭矿井掘进通风问题在技术、经济效果不理想的前提下，项目部在公司的指导下进行了一些探索，下面进行浅层次分析。

一、问题分析

云南东源镇雄煤业有限公司长岭矿井于2003年10月开工建设，至今已三年时间。在开工建设的前两年，由于只有一个队施工，单头掘进，掘进距离在1000米内，掘进通风问题没有显露出来。2005年9月以后，项目部原两个掘进队集中长岭进行矿建施工，2006年3月掘进工作面由单头掘进变为两个、三个，最多达四个工作面同时掘进，单头最长供风距离达到1600米，设计最长供风距离近2800米。因此，长岭矿井矿建施工掘进通风问题越来越突出，给矿建施工带来了严重的影响和安全威胁。综合分析，主要存在以下问题：

1、通风距离随着施工进度的加快不断增长，通风阻力增大，通风效果逐渐降低，风压不足。

2、掘进工作面炮后瓦斯涌出量较大，吹散涌出瓦斯所需时间较长，在煤层裂隙较发育地段或煤层错动面，断层附近，炮后瓦斯浓度在4%以上。

3、由于供风距离长，掘进工作面多。瓦斯涌出量大，导致回风流巷在顶板下0.5-0.1m范围内瓦斯积聚超限，最高达4%以上。

4、副平硐总回风内风流瓦斯浓度超限，最高达到1.4%。

5、联络巷，巷道交岔口，回风流处于下行风地段巷道顶板、巷道顶层凹陷处，顶板破碎架料支护顶部瓦斯积聚超限，最高达到4%以上。

6、因供电不正常，单回路供电，网上经常停电造成井下瓦斯积聚，恢复供电后，排放瓦斯时间较长。

二、原因分析

长岭矿井矿建施工掘进通风存在以上问题的原因是多方面的，主要原因有：

1、长岭矿井风井施工滞后是主要原因之一。

2004年8月公司成立后，按招投标形式，长岭矿井风井施工由十四冶下属公司中标。由于各方面原因，中标单位未按公司要求按期进场进行风井施工。直到2005年8月，后所煤矿镇雄矿建项目部集中长岭后才开工进行风井施工，至少在回风系统形成的时间上滞后了半年多，为长岭矿建施工掘进通风造成了无法从根本上解决的问题，最终形成了各掘进迎头供风距离和回风距离不断延长，通风阻力增大，出现迎头风量足够，而风机风压不能克服回风阻力。

2、根据地质资料表明，长岭矿区处于地质勘探线13#-14#之间，属瓦斯区域，吨煤瓦斯总量为0.11-19.7m3/t。也就是说单一个掘进迎头，全巷道炮后瓦斯最高涌出可达230-240m3。而掘进工作面不作业，根据回风流瓦斯浓度和总风量初步测算瓦斯普通涌出量在4m3/min以上。

3、在矿井回风系统形成以前，掘进头安排过多，一是井下瓦斯涌出量增大;二是局扇安装在地面，风筒从副平硐进入，最多进入四趟风筒，缩小了副平硐回风断面，增加了回风阻力。

4、风机能力小，风筒断面小，风筒维护质量差，不能满足多头长距离供风需要。

5、网上停电频繁，同时又是单回路供电，无法实现计划停电停风。

三、对策分析

长岭矿井施工掘进通风问题随着掘进进度的加快和掘进头增加越来越突出，瓦斯超限的安全威胁越来越严重，生产影响越来越大。针对这一现状，公司领导和项目部共同研究，先后采取了以下对策：

1、要从根本上解决长岭矿井矿建施工掘进通风存在的问题，必须加快长岭矿井1号风井与101采区回风上山的施工进度，早日贯通形成回风系统。为此，2005年12月28日，公司有关领导与项目部会议分析决定采取8条措施来加快长岭1号风井和101采区回风上山的施工进度。

__条，项目部加强力量，精心组织，加快1号风井和101回风上山共1706米巷道施工，从2006年1月1日开始，力争在2006年8月31日贯通。

第二条，若在掘进过程中地质条件发生变化，岩巷掘进超过500米，贯通时间推迟到2006年9月30日。

第三条，为了加快进度，采取小断面掘进，净高保证2.5米，净宽保证2.9米，沿ch5煤层按偏中线掘进，待贯通后再进行刷帮、卧底、成巷。

第四条，施工过程中，保证锚杆按设计要求打好，贯通后补锚、补漏验收。

第五条，施工过程中、遇断层、顶板破碎段用木支架临时支护，待贯通后再进行砌碹支护。

第六条，公司以预算单价每月按进度预拨65%工程款给项目部。

第七条，该贯通施工按时贯通，公司每米巷道另外按28.5元增加单价款，作为贯通施工的鼓励。

第八条，该工程贯通后，进行二次成巷、支护，每月验收后。每米按结算单价拨付剩余工程款。

通过以上措施，1号风井与101采区回风上山施工进度大大加快，但因地质条件与设计出入较大，1号风井回风石门近180米仍然处于古滑坡松散岩层进行砌碹支护;101采区回风上山前后再次过大断层，三次局部冒顶处理，截止7月底，1号风井与101采区回风上山尚有约580米贯通，预计在2006年11月底能贯通形成回风系统。

2、更换大功率风机和Φ800mm风筒。3月份针对风压不足回风流瓦斯超限，回风流巷道顶板下0.5-0.1m范围内瓦斯积聚等问题，先后更换2×22KW局扇一台，2×15KW局扇两台，将Φ500mm风筒更换为Φ800mm风筒共2300米，增加矿井供风总风压，总风量，克服回风巷道阻力。回风流瓦斯积聚，瓦斯超限问题有所缓解，使各掘进工作面生产能正常进行。

3、对巷道顶部凹陷处，架支架地段顶部局部瓦斯积聚超限，加强检测，定期用插接风筒，风管吹洗，有效控制瓦斯浓度在1%以下。

4、增加对风筒的维护费用，保证迎头有效风量。四月份项目部在通风人员不足的情况下，将部份风筒维护划归掘进队管理，每月增加连队通风费用1500元，三个队每月共增加连队通风费用4500元。

5、在1号风井与101采区回风上山未贯通前，实行局部通风系统改造，形成局部区域的通风系统，缩短局扇压入供风距离，缩短回风巷道长度，降低回风阻力，彻底解决副主平硐、101采区回风上山下段、101采区轨道上山1560大巷及联络巷等瓦斯积聚超限问题是很必要的。局部通风系统改造方案前后有两个。

方案一、首先考虑的是混合式通风方式。即在101采区回风上山和101采区轨道上山之间的1560大巷内设一组风门，局扇经地面压入新鲜风到各掘进工作面，经工作面回到1560大巷风门处安装的负压风筒被地面抽风机抽出泛风。

此方案经实际落实存在以下缺点，最终被否定。其一，负压风筒为Φ1000mm，内衬钢圈，钢圈间距500mm，副平硐内已安设了三趟Φ800mm风筒，一趟Φ500mm风筒，已无法再安设一趟Φ1000mm的负压风。即使安设负压风筒，副平硐内也无法保证运输和有效回风断面。其二，由于工业广场狭窄，没有合适位置安设抽风机。

方案二、长岭矿井主平硐设计长670米，分东、西两段相向掘进，至七月中旬主平硐东、西段只差65米贯通。经公司领导、项目部共同研究，待主平硐东西段贯通后利用副平硐进风，主平硐回风，制定了《长岭矿井主、副平硐局部通风系统改造方案》，将图1的通风方案改造为图2的通风方式(见附图)。即将原局扇全部安装在副平硐井口位置，新鲜风从四趟风筒经副平硐到各掘进工作面，泛风由各迎头经副平硐回出地面改造为局扇分别移到101采区回风上山风门位置及轨道上山内，新鲜风由副平硐→1560大巷迎头，

泛风从迎头→联络巷→101采区回风上段→主平硐→地面。

5.1、有关参数和风机选型结果

①、进风巷道长度共1140米，其中：副平硐500米，1560大巷100米，轨道上山500米，联络巷40米。

②、回风巷道长度共1100米，其中：主平硐500米，小联络巷100米，101采区回风下段500米。

③、经风速、风量瓦斯异常涌出和普通涌出量测算4个工作面需要1000m3/min风。

④、主副平硐井口总高差为4米。

⑤、副平硐S净=11.3m2，主平硐S净=7.9m2，1：60大巷S净=11.3m2，轨道上山S净=8m2，回风上山S净=10m2。

⑥、以计算通风阻力为：最大阻力383Pa,最小阻力为318Pa。

⑦、经计算抽风机风量为1102m3/min。

⑧、根据以上参数抽风机选型为：

型号BK60-NO10

电机功率30KW