高瓦斯工作面通风方式的选择

高瓦斯工作面通风方式的选择

张洁1，2李现臣3

张洁1，2李现臣3

1.安徽理工大学能源与安全学院；2.煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室；3.淮北煤业集团杨柳矿

摘要：根据工作面瓦斯赋存及涌出规律，通过对几种通风方式的比较，选择Y型通风方式，配合沿空留巷来解决首采工作面的瓦斯问题，确保工作面安全生产。

关键词：瓦斯控制Y型通风方式首采工作面

0引言

10414工作面为南Ⅱ采区首采工作面，其主采煤层为10煤层，煤层倾角0～8°，平均4°；厚度1.3～3.97m，平均厚度2.74m，属中厚～厚煤层，以中厚煤层为主。10414工作面瓦斯涌出量较大，机、风巷掘进过程中曾发生瓦斯动力现象。因此，选择合理有效的通风方式，最大限度地排放瓦斯，是该工作面能否按时投入生产的关键因素。

1瓦斯概况

10414工作面回采的10煤层瓦斯涌出主要来自两方面，一是本煤层涌出，二是邻近层涌出。10煤层有2层邻近层，分别为7煤层、8煤层

工作面瓦斯涌出量计算公式：

Q=QB+QL

QB=KwKdKzKs（M/m0）Wh

QL=∑（Mi/m0）BiKsWi

式中：Q——开采层瓦斯涌出量，m3/t；QB——开采层本煤层瓦斯涌出量，m3/t；QL——临近层瓦斯涌出量，m3/t；Kw——围岩瓦斯涌出系数，一般为1.2；Kd——丢煤损失系数，Kd=100/（100-C），1.25；C——损失率，20%；Kz——掘进巷道瓦斯预排系数，Kz=（L-2h）/L；L——工作面长度；h——掘进预排宽度；Ks——瓦斯涌出程度系数，一般0.8（运到地表的煤中残存瓦斯量占煤层瓦斯含量的20%）；M——开采层厚度，m；m0——回采高度，m；Wh——本煤层瓦斯含量，m3/t；Mi——邻近层厚度，m；Wi——邻近层瓦斯含量，m3/t；Bi——邻近煤层瓦斯涌出程度系数。

10414工作面煤层瓦斯涌出量各计算值如下：Kw=1.2、Kd=1.25、Kz=0.8、Ks=0.8、M/m0=1、Wh=8、QB=7.68m3/t。

10414工作面总的瓦斯涌出量计算如下：

工作面总的瓦斯涌出量=（本煤层瓦斯涌出量+邻近层瓦斯涌出量）×不均衡系数=（7.68+2.10）×1.3m3/t=12.71m3/t

预抽煤层瓦斯残余瓦斯含量较高，工作面瓦斯涌出量较大，日产量按3000～7000t/d设计，根据日产量计算出各工作面相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量。

10414工作面瓦斯涌出量较大，因此选择合理的通风方式，解决瓦斯超限问题十分重要。

2选择合理的通风方式

2.1U型通风方式10414综采工作面采用U型通风方式：机巷为进风道兼进料，风巷则为回风道兼出煤。

U型通风方式是煤炭资源开采中回采工作面应用最广泛的通风方式，具有通风系统简单、矿井建设工程量少等优点；但由于我矿是煤与瓦斯突出矿井，具有高瓦斯、高地压等一系列不利因素，若采用该通风方式对于10414综采工作面来说瓦斯积聚防治能力较差，虽然通过采取各种上隅角瓦斯积聚防治措施，可以减轻上隅角的瓦斯积聚。但是，由于采空区涌出的大部分瓦斯都在这里积聚，同时这里风速较低，风量不够，仍容易在工作面上隅角聚积瓦斯，严重限制和危害工作面生产能力的提高，并存在极大的安全隐患。

2.2风巷沿空留巷Y型通风方式10414综采工作面机、风巷同时进风，风巷沿空留巷、另外再增加一条专用回风道用于回风。

该方式体现在瓦斯治理，采煤工作面接替上的优势，具体有以下优点：预留巷道，使相邻区段连续开采，缓解采掘接替；真正实现无煤柱开采，提高回采率，实现连续开采；实现无煤柱开采，无应力集中区，被保护层得以彻底保护；沿空留巷位于采动卸压区，支护容易，便于维护；从根本上解决上隅角瓦斯超限问题；在留巷内对相邻区段本煤层瓦斯长期抽放，对本工作面老空区瓦斯抽放，对相邻煤层长期抽放；瓦斯治理与工作面回采同期进行。缺点是：预留巷道充填体支护，成本较大；煤层及顶底板较软时，留巷维护工程量较大；留巷用单体配合铰接顶梁走向挑棚加强支护，支护强度大，可靠性高，但单体占用量大，时间长；充填作业时，粉尘大。

从长远来看，为了更有效的治理瓦斯问题，保证矿井长期、安全、高效的生产，Y型通风方式更有利于10414综采工作面。

3总结

首采面10414工作面具备实现沿空留巷的自然条件。采用沿空留巷将提高矿井煤炭资源回收率，缓解接替紧张，实现连续开采，实现本煤层煤与瓦斯共采，在抽采本工作面采空区瓦斯的同时抽采相邻煤层瓦斯及卸压瓦斯，消除瓦斯隐患，为安全开采创造条件。10414工作面临近钻孔瓦斯参数，煤层赋存条件，有利于Y型通风系统的建立，10414工作面实行沿空留巷回采，建立Y型通风系统，在瓦斯治理，工作面接替方面优势明显。

参考文献：

[1]张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿业大学出版社.2000.7.

[2]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社.1999.8.

[3]吴世跃，郭勇义.Y型通风方式治理高产综采面瓦斯的研究[J].西安科技学院学报.2001.21(3):205-207.

[4]沈谦.Y型通风在13129采面瓦斯治理中的成功应用[J].矿业安全与环保，2002(29):42-43.