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关于高瓦斯工作面通风方式的优化分析

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  摘 要:随着我国社会的不断发展与进步,煤炭资源在生活中的作用越加巨大,是我国经济建设以及现代化生产的基础,然而高瓦斯矿井作业中,对工作面通风管理要求较高。鉴于此,本文详细探讨了常见的“U+L”型通风系统、“U”型通风系统特点以及应用优势,并结合实际对通风方式进行了优化处理,以供参考。
  关键词:高瓦斯矿井;通风方式;优化
  矿井作业中,采煤工作面通风系统作为重要组成部分,对于井下作业的安全性具有直接影响。因此新时期我国在积极加强高瓦斯矿井作业的过程中,必须对通风方式优化的重要性产生深刻认知,并结合生产实际,在全面分析各种通风方式优缺点的基础上,在合理选择井下工作面通风方式的基础上进行优化处理,为从根本上推动我国高瓦斯矿井采煤领域的全面发展奠定基础。
  1 常见高瓦斯矿井工作面通风方式
  1.1 “U+L”型通风系统运行原理
  该系统应用中,首先应对包括运输巷、材料巷和瓦斯排放巷在内的三条巷道进行布置,其中进风巷为材料巷和运输巷,回风巷为瓦斯排放巷,应在材料巷的外侧布置瓦斯排放巷,为了确保材料巷同采空区进行有效联通,应对联络巷长度进行合理设计。在向瓦斯排放巷中排放工作面中隅角瓦斯时,需要对采空区以及漏风带进行合理设计,以此来提升安全性。
  1.2 “U”型通风系统运行原理
  该系统应用中,首先应对包括运输巷、材料巷在内的两条巷道进行布置。在向采区回风巷直接排放工作面中隅角瓦斯时,需要对运输巷进行合理设置,保障材料道中新鲜风流可以顺利通过。
  2 “U+L”型通风系统和“U”型通风系统模拟分析
  第一,同“U+L”型通风系统相比,“U”型通风系统采空区瓦斯运移深度更大,能够与采空区深部更加接近,这同“U+L”型通风系统拥有瓦斯排放巷具有紧密联系。由于上隅角位置能够促使漏风现象产生于采空区中,因此“U+L”型通风系统应用中会产生更低的上隅角瓦斯浓度,可以更加高效的展开瓦斯治理。
  第二,在对“U”型通风系统进行应用的过程中,新鲜风流产生于运输巷中,在风流影响下上隅角瓦斯会经过运输巷逐渐向回风巷排放。在回风巷负压以及采空区漏风影响下,瓦斯在采空区中流向上隅角,此时会导致浓度较高的瓦斯产生于上隅角。
  3 高瓦斯矿井工作面通风方式优缺点分析
  3.1 “U+L”型通风系统应用分析
  该系统运行中,部分风流在工作面上会导致瓦斯直接涌向瓦斯排放巷,最终到达采区回风巷中,在此基础上会形成较低的回风巷瓦斯浓度与隅角瓦斯浓度,在此基础上会形成相对稳定的工作面风流,可以高效治理瓦斯。但是,在对这一系统进行应用的过程中,需要做好充分的前期准备工作,增加瓦斯排放巷的建设,同时在回采施工中,还需要增加联络巷的建设,在增加联络巷的背景下,会增大漏风量,风流紊乱现象很容易在产生在楼风趣,导致局部瓦斯超限现象的产生,复杂的通风系统,会增加通风系统管理难度;同时形成较大的联络巷巷道维护工作量,导致遗煤在踩空区增加,从而形成较低的回采率。
  3.2 “U”型通风系统应用分析
  在对这一系统进行应用的过程中,由于系统本身相对简单,较少的漏风现象会产生在工作面,因此通风系统管理难度降低。更重要的是,在整个巷道施工中,施工难度低,降低了矿井投资成本,遗留煤柱不会大量产生于采空区,因此可以形成较高的回踩率。但是该系统应用中,漏风现象很容易在采空区出现,导致上隅角上涌入大量采空区瓦斯,导致上隅角瓦斯超限现象的产生,因此较高的瓦斯浓度会产生在回风巷中。
  4 高瓦斯矿井工作面通风方式优化应用
  在全面分析“U+L”型通风系统、“U”型通风系统优缺点的基础上,在实际展开高瓦斯矿井作业的过程中,可以结合作业特点,选择最佳通风方式,并进行优化处理。根据两种通风系统特点,“U+L”型通风系统在应用中呈现出更加明显的优势。
  在结合高瓦斯矿井工作特点的基础上有效调试工作面通风系统,通常可以产生2700m3/min的工作面平均供风量,此时会形成平均0.36%的上隅角瓦斯浓度和平均0.45%的材料巷回风瓦斯浓度,同“U”型通風系统相比,“U+L”型通风系统避免了上隅角瓦斯过高的问题,对于提升矿井开采的安全性和生产效率等具有促进作用。
  5 结束语
  综上所述,近年来,我国在积极加强现代化建设的过程中,煤炭资源在人们生活中的重要性逐渐提升,随着社会的不断开展,高瓦斯矿井作业增加,这就对作业面通风管理提出了较高的要求。要想从根本上避免上隅角风流涡流问题,就必须结合实际采用科学的高瓦斯矿井工作面通风方式,并进行优化处理,只有这样才能够从根本上提升采煤作业效率以及安全性。
  参考文献:
  [1]张卫亮,张子军,赵丹丹.多水平密集采煤法矿井通风阻力测定分析[J].煤矿安全,2018,49(11):180-182+189.
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  [3]张俊强.高瓦斯矿井极薄煤层采煤工作面“Y”形通风与瓦斯抽放综合治理研究[J].中国煤层气,2016,11(02):3-7.
  作者简介:
  段定杰(1988- ),男,汉族,山西省乡宁县双鹤乡人,毕业院校:2014年7月年毕业于东北大学,学历:本科,职称:工程师。从事工作:煤矿一通三防管理工作,研究方向:煤矿一通三防。
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