高瓦斯矿井通风技术探究

高瓦斯矿井通风技术探究

王卫斌

山西小回沟煤业有限公司山西省太原市030400

摘要：在煤矿企业的管理中，通风安全是一项重要的内容，这是保障采掘正常实施和矿井工人生命安全的基础。因此对于煤矿企业来说需要结合矿井的现状，实施切实有效的、科学的通风技术，以尽可能地使得瓦斯的浓度降低，防止煤层出现自燃的情况。

关键词：高瓦斯；矿井；通风技术

1高瓦斯矿井通风的必要性

瓦斯气体的化学名称为甲烷气体，即天然气，是一种无色无味、易燃易爆的气体。高瓦斯煤矿矿井内空间狭小，由于瓦斯的长期积累或煤层气的泄漏，井内瓦斯含量远超相关标准，若不进行及时通风，井内瓦斯富集从而形成高瓦斯矿井。当井内瓦斯浓度到达某一界限时，采掘中的明火或火花便会引燃瓦斯，在狭小矿井内急剧膨胀发生爆炸，威胁井下作业人员生命安全，造成企业生命财产损失。工人的生命安全高于一切，而加强高瓦斯矿井通风不仅能够降低矿井内瓦斯气体浓度，保证采掘过程的安全性，还能有效提升开采效率，创造更高的经济效益。因此探析高瓦斯矿井通风技术，尽可能降低井内瓦斯浓度对于煤矿生产十分必要。

2预防矿井瓦斯爆炸

有效的矿井瓦斯爆炸预防必须建立在对瓦斯爆炸充分了解的基础上，有针对性地进行措施优化选择。矿井瓦斯爆炸必须具备三个条件：到达爆炸范围的瓦斯浓度、达到瓦斯燃点的高温或明火和高于12%的氧气浓度。瓦斯爆炸的预防工作则需要重点考虑前两点因素：一是降低矿井井段瓦斯浓度，防止瓦斯在巷道内的聚集；二是限制矿井内高温源和明火的使用。具体做法如下：通过对矿井内需风量的计算，优选通风线路以确保通风效果，尽可能稀释井内瓦斯浓度；通风过程中可以借助机械辅助通风，增强通风效果，提升稀释速度；对于开采区域和巷道分别通风，防止二者间的相互干扰；强化通风设备管理维护，分配专业人员定期检修，确保通风系统正常运行。

3高瓦斯矿井通风技术

3.1高瓦斯矿井均压通风技术

（1）均压通风技术的原理

为了降低通风道两端间的风压平衡性，安装调压设施或者是改善调节矿井通风系统，这就是均压通风。实施均匀通风技术是为了更好地控制矿井甬道当中瓦斯的含量，且通过降低通风道两端风压的平衡性，有效地抑制煤矿瓦斯的涌出，进而使得向采矿工作面上所充斥的瓦斯减少，从而保障采矿工作面生产的顺利和安全。

（2）实施均压通风技术需要注意的问题

保障风机风压的均匀性。为了防止矿井工作面涌入瓦斯，就应当保障风机两端之间风压的均匀性，否则，工作面上会有瓦斯。风机均压技术的优势是安全稳定、便于操作，即使风机发生性能故障问题，可是由于具备主扇负压，依旧可以正常地通风，不会对矿井排通瓦斯产生影响。风机——风窗联合均压。在应用此项技术的时候，需要具备详尽地操作技术方法，以及完善、科学的管理策略。在使用这项技术的时候，还需要注意以下事项：为了防止风压不均情况的出现，煤矿企业需要将窗面积进行合理和科学地调节；需要将矿井工作面溜子道和下端头的风筒出口距离拉开，这是为了防止瓦斯与煤炭由于防风机射流而导致自燃；倘若这个系统使用停风策略，需要在均压风机停顿而停风的时候，如果没有及时地打开溜子道和回风道的调量，就可能使得瓦斯在突然到达工作面，那么就会出现瓦斯爆炸的情况；需要聘请专业工作者每天维护煤矿风门和风筒，从而保障工作面风流的稳定性；在应用此种方法的时候，需要注意矿井风机由于作用于不同位置而导致的分压。

3.2矿井巷道通风技术

小回沟煤矿矿井规划生产能力为3Mt/a，开米标高为958〜630m，井田东西长6.6km，南北宽6.5km，面积33.66km2。目前矿井处于建设阶段。矿井主采的2号煤层，位于山西组中部，为缓倾斜中厚煤层，平均厚度2.62m，赋存较稳定，开采高度平均2.63m，最大厚度3.05m。煤层顶板以砂质泥岩、泥岩为主，底板以中细砂岩、泥岩为主，上距03号煤层2.63〜36.76m，平均6.89m。已有研究表明，在目前煤层吸附瓦斯量占80%~95%，而游离瓦斯量占5%〜20%。煤层瓦斯含量的测定方法较多，主要有勘探钻孔煤芯解吸法、工作面钻孔煤屑解吸法、瓦斯含量系数法以及高压吸附法。瓦斯含量的直接测定参照GB/T（19559-2008）《煤层气含量测定方法》进行。具体测试步骤如下：

（1）首先破碎井下采集的新鲜煤样，取直0.2〜0.25mm煤样80g，装入测定罐。

（2）将煤样在70°C条件下，抽真空脱气2d。

（3）开展0.1~5MPa压力与30°C恒温条吸附甲烷试验，并记录测试时间、测试压力、吸附瓦斯量。

式中：a、b为吸附常数；P为煤层瓦斯压力，MPa；7；为实验室测定煤的吸附常数时的实验温度，°C；T为煤层温度，°C；A为煤样灰分，％；W为煤样水分，％；n为修正系数，n=0.02/（0.993+0.07P）。

3.3矿井局部聚集瓦斯通风技术

矿井通风时在兼顾整体通风情况的同时，应当做好局部易富集瓦斯区域的通风情况，而矿井局部聚集瓦斯通风技术则重点解决此项问题，针对危险井段和瓦斯涌出井段采取特殊措施。技术实施具体过程需要注意以下几个位置点的通风处理：一是回采工作面转角处，由于隅角结构该处很难通过整体巷道通风进行稀释，瓦斯易聚集于此处。局部通风处理时可在此处挂挡风板引导巷道风稀释瓦斯浓度。二是采煤设备处，该处由于存在机械设备对于风速有特定要求，局部通风处理时可采用提升工作面风速的途径，加大空气流通量有效防尘并降低瓦斯浓度。三是矿井密封墙处瓦斯聚集。局部通风时必须首先通过强化堵漏方法根本性解决过量瓦斯来源；对于已聚集的瓦斯可通过风压引导方式排出。

4结语

总之，对于通风系统来说运用科学合理的通风技术是保障高瓦斯矿井安全生产的重要措施之一，通风工区和通防科应根据矿井的实际情况不断地改进通风系统技术，采用科学合理的措施提高通风系统的安全性和可靠性，提升通风系统的运转质量。

参考文献

[1]高瓦斯煤矿通风技术要点思考[J].李国才.能源与节能.2016(04).

[2]煤矿井下通风瓦斯防治技术[J].杨晨光.山东工业技术.2015(23).

[3]高瓦斯矿井下瓦斯的通风防治技术研究[J].尹洪超.民营科技.2013(10).