浅谈沿空留巷Y型通风在东保卫煤矿的应用

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第6期   作者:李庆阳
[导读] 工作面开采采用Y型通风系统,两进一回Y型通风方式是适合无煤柱开采技术要求的预防和治理工作面上隅角瓦斯积聚最有效的通风方式;
        李庆阳
        龙煤双鸭山有限责任公司东保卫煤矿 155133
        摘要:工作面开采采用Y型通风系统,两进一回Y型通风方式是适合无煤柱开采技术要求的预防和治理工作面上隅角瓦斯积聚最有效的通风方式;大大降低了回采工作面上半段沿倾向的瓦斯浓度递增梯度和上隅角瓦斯浓度,能有效地防止工作面的瓦斯积聚,为工作面的高产高效提供了可靠保证。
        关键词:沿空留巷 通风系统  Y 型通风  
        1概述
        从采煤工艺的改革、通风和生产能力、瓦斯治理等方面综合考虑,Y型通风系统是具有发展前途的通风系统。在工作面各种通风系统中,两进一回 Y型通风系统是解决工作面上隅角瓦斯积聚,超限问题最有效的通风系统,提高沿空留巷瓦斯允许浓度或风速,可提高综采面通风和治理瓦斯的能力,进而提高工作面的单产量,不限制采煤的回采速度,采空区瓦斯涌出率越大,Y 型通风系统治理瓦斯效果越好。
        2工作面概况
        综一工作面位于一采区36层-700轨道上山右部,北邻-550回风巷。南部为-700回风巷。西部临近H=6. 5米,倾角75°正断层,层未采动,距36层间距34.9米。上界标高-646.0,下界标高-699.3。工作面平均走向长度为439米,倾斜185米,煤层厚度为1.81米,倾角25o。回采36煤层为简单结构煤层,煤种牌号为气煤,条带状结构明显,内生裂隙发育,常具阶梯状断口, 玻璃光泽、条痕为黑褐色。
        3 沿空留巷的Y型通风
        3.1传统意义上的通风方式
        当前时期,绝大多数采煤工作面应用传统意义上的U型通风的方式。U型通 风方式存在的问题是难以有效地处理上隅角聚集的瓦斯,并且风阻较高和通风路径较长。
        U型通风方式的应用,有着简单的构造、风流平稳、工作面很少漏风、巷道 的维修和施工量小、方便 管理,然而不足之处是聚集在上隅角的瓦斯容易导致瓦斯的超限,在不断延伸的通风线路影响之下,增加了通风的阻力,会导致工作 面太高的温度出现。尤其是针对不正常瓦斯的采煤工作面或高瓦斯煤矿而言,U型通风的方式是落后的 。工作面U型通风系统见图 1。

        3.2沿空留巷Y型的通风方式
        Y型通风方式的一系列优势是 :
        (1)U型通风回风流高温度的问题得以解决。两巷进风,工作面的容易都处在进风流,明显地优化了工作的环境;机械与机电装置等产生的热量借助进风流向沿空巷道带入,再到达专门的回风巷;采空区里面的热量借助沿空巷道直接性地到达专门的回风巷道 。
        (2)有效地处理了回风隅角瓦斯超限的情况。在不正常瓦斯采煤工作面或高瓦斯煤矿,针对传统意义上的U型通风方式来讲,不管实施怎样使瓦斯排放的安全策略,都难以有效地处理好回风隅角瓦斯聚集和超限的情况。借助Y型通风 的方式,使采空区风流的方向得以改变,进而使采空区瓦斯运移的规律改变,因而从本质上处理好了上隅角瓦斯超限与聚集的情况。
        (3)切实进行无煤柱采掘,使回采效率提升,也使巷道准备成本减少;借助沿空留巷,能够对区段的煤柱完全地取消,以使回收资源的效率提升;有助于进行集中化的生产,煤矿的生产条件得以优化;巷道的维护得以优化,维护成本减少;巷道的掘进率降低,掘进成本减少,工作面的准备加快,大大地减少了掘 进的工程量,提前构成了工作面,这给抽放瓦斯提供了足够多的空间与时间,接
续的问题得以很好地解决,从而使沿空巷道继续服务下一个工作面。
        (4)无煤柱采掘的实现集中了缺少煤柱影响区域的应力,消除了集中应力区域瓦斯和煤的突出问题。
        (5)革新了煤矿采区的布局以及煤矿开采规划 。
        (6)处于采动卸压区域的沿空留巷容易支护和方便维护 。
         工作面Y型通风系统见图 2。
        
        4采用沿空留巷Y型通风目的
        Y型通风方式是本矿回采工作面瓦斯治理的有效办法,二水平一采区36层里部-700面回采时,采用Y型通风方式,采煤留上巷作为该面通风系统,二水平一采区36层里部1面运输巷和回风巷为入风,二水平一采区36层里部2面运输巷为回风;两进一回 Y型通风方式主进风巷进风通过工作面,稀释本煤层瓦斯,并利用在采空区维护的回风巷,有控制地向采空区回风道漏风,使采空区瓦斯直接进入回风巷;由于两巷进风方式使通过工作面的风量相对减少,有助于防止工作面的煤尘飞扬,改善工作面现场作业条件,减少采空区漏风和瓦斯涌出,从而也具有防止工作面瓦斯积聚的作用。
        5沿空留巷Y型通风的社会和经济效益
        工作面采用Y型通风系统,在同样风量条件下,可以较好地解决工作面上隅角瓦斯积聚和超限问题,改善采面的安全作业环境,为提高采面的综合经济效益创造条件。若提高沿空回风巷允许瓦斯浓度或允许风速,还可以提高通风能力和治理瓦斯的能力,进而提高采面单产量,减少设备、人员及相应的经费投入,降低采煤成本。
        6 结语
        实践证明一采区36层里部1面使用沿空留巷Y型通风系统回采时,机组割煤时最高瓦斯浓度0.4~0.5%,证明Y型通风能够有效治理回采工作面的瓦斯,增加治灾能力,保证工作面安全高质量回采。沿空留巷 Y 型通风技术还可以实现无煤柱开采,提升煤炭资源回收率,有效防止采煤工作面上隅角瓦斯超限的现象,有助于采掘工作面接续。
【1】马维绪.煤矿通风与安全技术【M】.煤炭工业出版社.2007年12月
【2】何学秋.煤矿瓦斯防治技术与工程实践【M】.中国矿业大学出版社.2011年3月
【3】徐永圻.煤矿开采学【M】.中国矿业大学出版社.1999年8月

作者简介
李庆阳(1986年2月23日——) 男 毕业于黑龙江科技大学,工程师 通风专业,现工作于东保卫煤矿 安全副总工程师 
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