掘进通风存在的问题及解决方法.doc

掘进通风存在的问题及解决方法 掘进通风由于不能采用矿井主要通风机的全风压通风，而通常采用局部通风机强制通风，其影响环节比较多，所以在煤矿井下存在的问题较多。历年的事故统计表明，掘进工作面是瓦斯、煤尘爆炸事故的多发区。分析晋城煤矿近10年来瓦斯爆炸事故可以发现，45起重物大瓦斯爆炸事故中，掘进工作面就占了23起，占总数的51％，因此，掘进工作面是瓦斯管理的难点和重点，是矿进通风的薄弱环节。 1 存在的问题及原因分析 1）掘进工作面风量不足，不能满足生产要求。主要原因一是局部通风机选型不合理，风压、风量不能满足要求；二是风筒直径小，或风筒悬挂质量差，造成通风阻力过大；三是风筒破洞多，插口不严或插口断开，有的甚至用尼龙编织袋代替风筒，工作面有效风量小，有效风量率低。 2）局部通风机产生循环风。原因第一，供给局部通风机处的风量不能满足局部通风机的吸风量；第二，局部通风机安装位置不当，有的甚至把局部通风机安装到了掘进的独头巷内；第三，有的矿井在主要通风机停运的状况下，井下照常运转局部通风机而产生循环风。 3）局部通风机无计划停风。局部通风机时开时停，有的人来通风，人走停风，有的工作放炮后才通风排烟，有的甚至一台风机多头轮流供风，或长时间停运，掘进头无风作业。主要原因一是人们没有充分认识掘进通风的重要性，局部通风的意识差；二是局部通风机无专人管理，人们随意开停；三是一些矿井不投入，舍不得花钱上装备，没有制约手段，有的为了节电而停运。 4）局部通风机无风电、瓦斯电闭锁装置。主要原因是各级主管监察部门检查监督不严，没有严格要求，不能按规定装备；有的则是矿井的管理水平差、技术水平低，不能保证控制装置的可靠正常运行。 5）临时停电停风后在恢复作业前，掘进巷道不按规定排放瓦斯或排放瓦斯“一风吹”。原因主要是没有瓦斯排放的安全措施和制度，有的有制度但违章作业，不能严格地执行。 6）巷道贯通前无措施，巷道贯通后不能及时调整通风系统。原因第一是对井下巷道布置情况或对老空区情况不明，掘进放炮打透了高浓度的瓦斯库；第二是无贯通措施；第三是不了解贯通后通风系统要发生变化，不能及时根据瓦斯涌出情况、配风情况和气流方向及时调整通风系统。 2 解决方法及改进措施 2.1 局部通风机选型 2.1.1 掘进工作面所需配风量 1）高瓦斯矿井掘进工作面所需配风量 Qj100qjKj （1） 式中 Qj掘进工作面所需配风量，m3/min； qj掘进工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min； Kj掘进工作面的通风系统（包括瓦斯涌出不均衡系数和风量备用系数，应根据实际情况确定），一般取Kj＝1.2～2.0。 2）低瓦斯矿掘进工作面所需配风量 低瓦斯矿掘进工作面的所需配风量主要为创造掘进工作面良好的气侯作业条件来配风，但掘进工作面风筒出口风量不得低于40 m3/min。 2.1.2 局部通风机的选型 局部通风机的选型主要是根据掘进工作面所需风量、风压来选择，但是由于掘进工作面的情况变化较大，现场通常根据经验选择局部通风机。掘进工作面局部通风机选择经验数据见表1。 表1 掘进工作面局部通风机和风筒选择表 2.2 风筒选择 风筒选择要与局部通风机一并考虑，原则如下 根据掘进工作面所需风量、风压要求，选择相适宜直径的风筒，但应尽可能选择直径较大的风筒，以降低风阻，节约电耗。一般可按所选局部通风机直径的大小选择风筒，尽可能使用与局部通风机相同直径的风筒，或按局部通风机的通风距离长度选择风筒，通风距离长的宜选用较大直径的风筒。 局部通风机、风筒管理得好、FBD-No.6局部通风机通风距离可达1 000m以上，可保证供风120 m3/min以上；FBD –No.9局部通风机通风距离可达1 500m以上，可保证供风400 m3/min以上；FBD-No.10局部通风机通风距离2 000m以上，可保证风量不小于600 m3/min。 2.3 局部通风设备的安装要求 1）压入式局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道内，距掘进巷道口不得小于10m，局部通风机的安装高度距地面应大于0.3m。 2）提高风筒安装质量，风筒插口要正确，吊挂要平直（逢环必挂，缺环必补，拉紧挂稳），变径处要设过滤节（不能大小风筒直接相套），拐弯处设弯头（不能强拉硬拐），以减少漏风量和降低通风阻力。 3）风筒连接可适当增加单节的风筒长度，减少接口数（可将风筒缝制粘接成30，50，100m等不同长度的风筒），破口裂缝要及时缝补粘贴，以减小漏风，提高有效风量率。 4）保证风筒至掘进头的距离不大于5m，风筒出口风量不小于40 m3/min，巷道风速满足要求，掘进工作面、掘进巷道内瓦斯不超限。 2.4 确保局部通风机的安全可靠运行 1）局部通风设备在采购前、入库前、下井前、安装前必须严格检查，以保证手续证齐全，设备零配件完善，并且有良好的防爆性能。 2）局部通风机设备要实行挂牌管理制，设专人管理，确保其正常安全可靠连续运行，不得随意停机，并根据瓦斯涌出情况，所需风量、风压情况合理选择风机，1台局部通风机不得同时向2个掘进工作面供风，严禁3台以上的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。 3）突出矿井、高瓦斯矿井和低瓦斯矿井的高瓦斯区域、喷出区域的局部通风机应采用“三专两闭锁”装置，低瓦斯矿井和岩巷掘进工作面也应使用“风电闭锁”装置。 2.5 建立健全局部通风机的开、停制度。 1）临时停工的掘进工作面不得停止局部通风机的运转。 2）有计划停风时，要有停风报告。 3）无计划停风时，要有停风的原因、采取措施、汇报、处理结果等记录。 4）局部通风机停止运转时，必须撤出人员，切断电源、设置栅栏，揭示警标，禁止人员入内。 5）恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高CH4浓度不超过1.0％和CO2浓度不超过1.5％，而且局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5％时方可人工启动局部通风机，恢复正常通风。 6）当掘进巷道内瓦斯浓度超过上述浓度时，必须制安全排放措施。 2.6 防止循环风 循环风如果不加控制，掘进工作面的瓦斯就不能被稀释，回风流中的瓦斯浓度就会逐渐升高，这是非常危险的。 现场检查有无循环风的方法，可用风表测量供给局部通风机安装巷道内的风量是否大于局部通风机的最大吸风量；另外，可以站在局部通风机和掘进巷道口之间靠近风筒一侧用干煤末、粉笔末或小纸屑试看风流流向，如风流流向局部通风机进风口方向时，则说明产生有循环风。 1）压入式局部通风机和启动装置必须按要求安装。局部通风机距回风口小于10m，或安装在掘进的独头巷道内，即可能产生循环风或局部通风机安全部抽的都是循环风。 2）全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸风量。 3）井下风量不足则不能开掘工作面，井下各局部通风机的吸风量之和不能等于或大于矿井主要通风机供给井下的风量，要严格“以风定面”。 4）矿井主要通风机停运要撤出井下人员、停止作业，更不能在主要通风机停运时在井下运行局部通风机。 2.7 串联通风应符合煤矿安全规程规定 由于患联通风把炮烟、矿尘和瓦斯送入了下一个工作面，不仅恶化工作环境，安全可靠性差，还可能造成事故，扩大灾害。煤矿安全规程规定采、掘工作面应实行独立通风。采煤工作面与其相连接的掘进工作面，相邻的2个掘进面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。必须在进入被串联工作面的进风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5％，其他有害气体浓度都应符合规定。开采用瓦斯喷出或有突出危险的煤层时，严禁患联通风。 2.8 搞好掘进巷道贯通时的通风 贯通前，在相距规定距离前，必须先停止1个工作面的作业，保证正常通风，以使两端巷道内不积存瓦斯，并做好调整通风系统的准备工作。 贯通时，必须由专人在现场统一指挥，经常检查通风状态和瓦斯涌出情况，并设专人警戒，确保施工安全。 贯通后，必须停止采区内的一切工作，通风部门立即组织调整通风系统，待风流稳定后，经全面检查风量和瓦斯浓度符合规定后，方可恢复工作。 2.9 掘进巷道的瓦斯安全排放 局部通风机因故障停止运转，在恢复通风前必须先检查瓦斯，当停风区中瓦斯浓度超过3％时，必须排放瓦斯。 排放瓦斯是一件危险性大、影响面广和十分复杂的技术工作。排放前，必须制订安全技术措施，搞好人员分工组织，明确停电、撤人范围，设置警戒，严禁火源；排放中要搞好风量调配，严格控制风流，严格控制瓦斯排放浓度，严禁“一风吹”。排放结束后，应全面检查排放区域内的通风和瓦斯情况，确认无误后方可恢复正常作业。 3 实现掘进通风安全技术装备系列化 由于局部通风的影响环节多，事故率高，是矿井通风的薄弱环节，所以，在加强瓦斯检测、综合防尘的基础上，要实现掘进部通风安全技术装备系列化，改善装备、监测监控，提高自动化程度，提高局部通风的抗灾能力。