Y型通风方式治理高产综采面瓦斯研究.pdf

高产高效 Y型通风方式治理高产综采面瓦斯研究 张攻东 潞安环能股份公司 常村煤矿， 山西 长治 0 4 6 1 0 2 摘要 采用放顶煤和无煤柱开采技术、 提高工作面单产量是煤炭工业提高综合经济效益的一项根本性措 施。 综采工作面具有机械化程度高和单产量高， 瓦斯涌出量大等特点。目 前工作面采用的U型通风系统 中， 回 风隅角及工作面回 风巷瓦斯浓度经常超限， 严重制约煤矿的 正常生产和效益的 提高。 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。 关键词 Y型通风; 治理; 高产; 综采面; 瓦斯 中图分类号二 T D 7 2 2文献标识码 A文章编号 1 0 0 5 - 2 7 9 8 2 0 0 5 0 2 - 0 0 1 7 -0 2 1 Y型通风系统的特点 后退式采煤两进一回Y型通风系统， 两条巷道 进风， 使通过工作面的风量相对减少， 有助于防止工 作面煤尘飞扬， 改善工作面环境， 减少采空区漏风和 瓦斯涌出， 从而具有防止工作面瓦斯积聚的作用。 两进一回Y型通风系统的主进风通过工作面， 稀释 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 风巷漏风， 使采空区瓦斯直接进人回风 巷， 而副进风巷进风的作用在于驱散上隅角瓦斯积 聚， 并具有稀释回风巷瓦斯浓度的作用。Y型通风 系统， 其中 一条巷道可专用作排瓦斯巷， 巷道中 无人 员和设备， 提高瓦斯允许浓度和风速， 从而提高其通 风能力。Y型通风系统由于其沿空留巷使采空区漏 风方向 改变， 瓦斯随漏风直接涌向沿空回 风巷， 在防 止上隅角瓦斯积聚和工作面瓦斯超限方面优于U 型通风系统。 2 Y型通风系统风流及瓦斯分布规律 1 两进一回Y型通风系统是治理工作面瓦 ’ 斯， 配合无煤柱开采最有效的 通风系统之一， 但其效 果还取决于采场风流及瓦斯分布规律。该系统瓦斯 流线是经采空区指向回风巷， 即主进风流一部分沿 工作面经采空区流人回风巷， 从而导致采空区瓦斯 浓度分布为 沿走向靠近采空区内部瓦斯浓度较大， 沿倾向 靠近沿空巷的瓦斯浓度较大， 即瓦斯浓度梯 度方向与流线方向基本一致， 因此在压差及浓度梯 度的共同作用下， 采空区瓦斯较均匀地直接流向沿 空回风巷， 使工作面瓦斯浓度降低， 避免了U型通 风系统采空区瓦斯集中涌向工作面上隅角， 经常引 起瓦斯超限， 严重影响正常生产。 2 沿工作面风流方向， 由于不断有风流进人 采空区， 所以工作面有效风量不断减少， 距主进风巷 4 0 m范围内风量下降较快， 漏风率为 1 0 左右， 以 后下降速度较慢， 工作面漏风率为2 0 左右。瓦斯 浓度及涌出量沿流程增加， 其原因是风量减少， 煤壁 和落煤瓦斯涌出量增加。 3 沿空巷内风流方向， 距工作面3 0 -4 0 m 范围内是最大的漏风区域， 瓦斯浓度、 风量及瓦斯涌 出量不断增加， 且增加较快， 4 0 m以外增加较平缓。 4 采空区瓦斯涌出比率和漏风率与采煤方 法、 机械化程度有关。机械化程度越高， 采空区瓦斯 涌出比 率越大， 一般在4 0 -5 0 ， 高者可达6 0 一 7 0 ， 漏风率一般为1 0 一 3 0 巷旁支护质量直 接关系到工作面漏风的大小， 合理的漏风有利于防 止上隅角瓦斯积聚， 且工作面风量满足生产的要求。 主、 副进风量取决于工作面瓦斯涌出量、 瓦斯涌出不 均衡系数、 采空区瓦斯涌出比 率、 煤壁及落煤涌出比 率、 采空区漏风率、 通风方式系数等。主、 副巷配风 比随工作面漏风率减少而减少， 随采空区瓦斯涌出 比 率增大而减少， 与允许浓度和瓦斯涌出不均衡系 数无关。 5 两进一回Y型通风系统主进风巷进风的 作用是稀释工作面落煤和煤壁涌出的瓦斯， 并利用 收稿日期 作者简介 2 0 0 4 -09 - 2 7 张淡东 1 9 6 8 一 ， 男， 山西长治人， 工程师， 从事煤矿通风与安全管理工作。 煤 第 1 4卷第 2期1 7 在采空区维护的回风巷， 有控制地向采空区回风巷 漏风， 使采空区瓦斯直接进人回风巷， 而副进风巷进 风的作用在于驱散上隅角瓦斯积聚， 稀释回风巷瓦 斯浓度。 3 Y型通风系统通风能力和治理瓦斯的能 力分析 对于一个具体的工作面来讲， 当允许风速和主 进风巷、 副进风巷及沿空巷的断面积为定值时， 其所 通过的最大风量为定值， 也就是说风流稀释排除瓦 斯的能力也是有限的。若生产中工作面平均断面及 其工作面进风巷断面积以1 0 时 计算， 沿空留巷断 面积也以1 0 讨 计， 按现行 煤矿安全规程 规定的 允许最大风速为4 m / m i n 计算， 工作面Y型通风系 统最大的通风能力为2 4 0 0 耐/ m i n ; 若进风巷断面 为1 2 澎 时， 最大通风能力将达到2 8 8 0耐/ m i n a 若按现行 煤矿安全规程 规定的工作面和回风巷允 许瓦斯浓度1 . 0 计算， 工作面Y型通风系统治理 瓦斯的最大能力2 4 -2 8 . 8 耐/ m i n 。需指出的是 在进风巷道、 回风巷道及工作面允许风速一致时， U 型和Y型通风系统最大通风能力相同。因此， 要提 高Y型通风系统的通风能力， 必须提高沿空回风巷 的允许风速或预留较大的断面积， 避免变形使通风 能力下降。 但考虑到工作面的风流流向 及瓦斯涌出分布规 律， 在回风隅角处， 瓦斯最大允许浓度为 1 . 5 ， 利 用副进风巷的大部分风量来稀释上隅角处的瓦斯， 同 时考虑主、 副进风巷配风比大约为3 . 5 一3 . 7 之 间， 而沿空留设的巷道内无任何设备和人员通过， 只 要在沿空巷的尾部有足够的新鲜风流掺人， 可稀释 该巷回出的风流与全风压巷道混合处的瓦斯浓度不 超过 1 . 5 , Y型通风系统解决瓦斯的能力就可达 到2 9 耐以上。 期风阻变化较小， 工作面回采期间整个采区风量容 易调节， 但主、 副巷风量调节困难。主、 副巷风量的 调节关系到Y型通风系统治理瓦斯的成效， 因此， 实际工作中， 必须严格管理。由于Y型通风系统工 作面进风并联或回风并联， 使采区网络总风阻比U 型通风系统小， 其它条件改变时， 使采区供风量增 加。采区风阻减小， 引起矿井总风阻减小， 主扇性能 曲线不变时， 矿井总风量增加， 轴流式扇风机功率下 降， 效率提高。沿空留巷变形过大， 或支护不光滑， 将引起风阻增大， 工作面通风和治理瓦斯的能力降 低。因此， 实际中必须确保沿空留巷支护质量， 尽可 能预留较大的通风断面。 4 Y型通风系统对矿井通风系统的影响 将工作面通风系统由U型改为 Y型， 变化如 下 首先必须在采区开掘一条专用回风上 下 山， 采 区布置将由原来的工作面双翼开采变为单翼开采， 工作面沿空留巷， 少掘一条巷道， 实现无煤柱开采。 其次采区通风系统、 通风网络、 通风风阻的改变， 引 起采区风压、 风量分配的变化， 进而引起整个矿井通 风系统、 扇风机工况的改变。 Y型通风系统通风最困难时期是工作面开采后 期， 最容易时期是工作面开采初期， 而U型通风系 统正好相反。Y型通风系统通风最容易和最困 难时 1 8 Co a l 2 / 2 0 0 5 5 工作面采用Y型通风系统的效益分析 综采工作面采用Y型通风系统所带来的经济 效益主要取决于沿空留 巷的支护和由 此节约的其它 费用的综合比较， 而其社会效益是显而易见的。 综采工作面采用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， 改善综采面的安全环境， 为提高综采面的综 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， 进而提高综采面单产量， 减少综采设备、 人 员及相应的经费投人， 降低采煤成本。综采面采用 Y型通风系统不仅少掘一条工作面巷道， 而且少留 相邻工作面间的煤柱， 提高采区的回收率， 为国家节 约资源。在一定条件下改革采煤工艺， 实现工作面 往返推进， 简化综采设备的搬迁， 节约搬迁时间和费 用， 从而提高采煤经济效益。综采面采用Y型通风 系统， 工作面的两个巷道均为进风巷道， 会大大地改 善工作面及巷道的作业环境， 减少煤尘、 瓦斯对巷道 内机电设备和人员的影响， 提高机电设备的使用寿 命。采用 Y型通风系统由于两巷进风使通过工作 面的风量相对减少， 有助于防止工作面煤尘飞扬， 改 善工作面环境， 保护工人健康。综采面采用Y型通 风系统， 使矿井总风阻降低， 节约主扇运行费用。 6 结论 在高瓦斯矿井， 工作面采用U型和U带尾巷型 通风系统， 难以满足高产高效的需要， 其表现是工作 面上隅角和回风巷瓦斯经常超限， 影响正常生产。 受瓦斯制约， 单个综采工作面生产能力将不可能达 到7 0 0 0 - - 1 0 0 0 0 t / d 高产高效的要求。 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、 下转第8 2页 作的重要保证。财务管理， 主要表现在部分参与交易决策、 依法进行 加强关联交易财务管理， 必须重视财会人员素会计核算， 根据规定进行信息披露， 管理缺乏主动 质的提高， 包括财会人职业道德修养和业务水准的性、 监控性、 引导性， 结果导致会计核算被动反映; 信 提高。 在我国， 由于会计人员的身份隶属于 关联企息披露或不 充分完整， 或虚假不真， 或滞后过时; 在 业， 在处理关联交易业务时很难作出独立公正选择，交易决策的制定上， 面对不合理、 不公正的交易事 在一定程度上影响到其财务监管职业水准， 有的关项， 不能予以断然制止。如此导致财务提供的信息 联交易问题甚至就是本单位财会人员积极参与的结难以对公众投资者起到正确的投资导引作用。这种 果。 面对关联交易存在的各种各样问题， 财会人员情况， 不能完全归咎于财会人员素质低下， 责任不 尽管了然于胸， 但却难以下手。财会人员自 觉遵守强， 而应从制度建设上找原因， 解决问题。实践中， 诚实守信、 客观公正的职业道德守则成为正确处理缺乏一套科学合理、 系统完善、 具体可行、 约束力强 关联交易业务的关键因素， 成为对关联交易进行有的关联交易会计内控制度， 包括对关联交易运行中 效监管的必不可少的条件。同时， 判断关联方及关财会人员权利、 责任的具体认定， 关联交易财务行为 联交易须遵循实质重于形式的原则。需要财会人员的规范、 履行与保障制度， 关联交易决策、 结果及影 进行职业判断。出于种种目的， 有的关联方交易发响的披露制度， 责任追究制等。只有从制度上保证 生的比 较隐蔽， 经济业务显示的不明显; 有的关联方财会人员能够而且必须依法履行职责， 关联交易的 交易复杂， 并非是两个关联方之间直接发生的交易;财务管理才能客观公正、 高效运作。 有的关联方交易形式独特， 是财会人员以前没有碰关联交易的管理， 财务监管是关键， 具有举足轻 到过的。凡此种种， 都向财会人员职业素质提出了重的地位和作用， 而财会人员的素质和企业的会计 更高的要求。更何况， 关联交易的财务管理在理论制度建设又是制约财务管理水准的重要因素。如何 上尚未成熟， 需要积极探索， 大胆创新， 不断完善。创造条件提高管理者的综合素质， 如何创造环境确 对关联交易的财务管理， 关键在于健全完善其保会计制度规范有效运作， 将成为探讨提升企业管 内控制度建设， 强化对关联交易的事前决策、 事中控理水准的一个永恒话题。 制、 事后反映的财务监管职责， 使之纳人规范有序、 积 极高 效的 财务监管体制之下。目 前， 关联交易的[ 责 任 编 辑 李 巧 英 〕 干洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 卜 干洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 ‘ 洲 洲 洲 . 弓. 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 洲 卜 上接第1 8 页 超限问题最有效的通风系统， 提高沿斯的 研 究〔 J 1 . 西 安 科 技 学 院 学 报， 2 0 0 1 3 2 0 5 - 2 0 7 . 空留 巷瓦 斯允许浓度或风速， 可提高综采面通风和〔 2 〕刘 正 堂， 申 永 旭， 李 梅. 综 放 面 治 理 瓦 斯 工 艺 实 践 治 理 瓦 斯的 能 力， 进 而 提 高 工 作 面 的 单 产 量， 采 空 区[[ J ] 煤 ， 2 0 0 1 4 3 6 - - 3 8 . 瓦 斯 涌 出 率 越 大 ，Y ” 通 风 系 统 治 理 瓦 斯 效 果 越 好 。〔，’ 瑟 靛 鹭 念 胖 掣用 h ” 通 风 ” “ “ 采 面 瓦 参考文献 「 责任编辑 马立宏〕 〔 川 吴世天， 郭勇义. Y型通风方式治理高产高效综采面瓦 S t u d y o n G a s C o n t r o l l e d b y Y Mo d l e C e n t i l a t i o n Me t h o d i n H i g h O u t p u t Wo r k f a c e M A N G Y a n - d o n g C h a n g c u n C o a l Mi n e , L u a n E n v ir o n m e n t a l E n e r g y D e v . G O . L t d . ， C h a n g z h i 0 4 6 1 0 2 , C h i n a A b s t r a c t Wh i c h a d p t i n g c a v i n g a n d n o n 一c h a i n 一p i l l a r m i n i n g t e c h n o l o g y , y i e l d o f w o r k f a c e r a i s e d i s a b a s i c m e a s u r e i n c o a l i n d u s t r y . F e a t h e r s o f w o r k f a c e a r e h i g h m e c h a n i z a t i o n , h i g h g a s e m i s s i o n r a t e a n d h i g h y i e l d . A t p r e s e n t , w i t h U M o d e l v e n t i l a t io n s y s t e m, g a s i s o f t e n o v e r l i m i t i n r e t u r n a i r f l o w c o r n e r a n d r e t u rn a i r f l o w r o a d - w a y , p r o d u c t io n a n d e f f i c i e n c y a r e r e s t r i c t e d . F r o m m i n i n g c r a f t , v e n t i l a t i o n , p r o d u c t i v e a b i l i t y a n d g a s c o n t r o l , Y m o d e l v e n t i l a t i o n s y s t e m h a s f u t u r e . K e y w o r d s Y m o d e l v e n t i l a t io n ; c o n t r o l ; h ig h o u t p u t ; f u ll y 一 m e c h a n iz e d c o a l w i n n in g w o r k f a c e g a s 8 2 Co a l 2 / 2 0 0 5