于正義:軟巖小斷面長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)巷道的通風(fēng)安全管理

龍礦集團(tuán)洼里煤礦 于正義
掘進(jìn)通風(fēng)的目的是沖淡并排除井巷掘進(jìn)時(shí)的有害氣體與礦塵，并提供良好的氣候條件。掘進(jìn)通風(fēng)是礦井通風(fēng)的一個(gè)重要組成部分，掘進(jìn)通風(fēng)的特點(diǎn)在于井巷獨(dú)頭部分不能形成貫穿風(fēng)流，必須采用導(dǎo)風(fēng)設(shè)施，使新鮮風(fēng)流與污濁風(fēng)流隔開，且多數(shù)需要專門的動(dòng)力設(shè)備，因而通風(fēng)管理比較困難。

龍礦集團(tuán)洼里煤礦井田范圍內(nèi)，一層煤、二層煤頂?shù)装寰哂杏鏊畯?qiáng)膨脹性，屬于典型的軟巖支護(hù)礦井，為盡量減少回采巷道的支護(hù)成本，巷道設(shè)計(jì)施工通風(fēng)凈斷面一般在4.8m2以內(nèi)，最大寬度不大于2.6m，能夠使用的導(dǎo)引風(fēng)筒最大直徑不超過500mm，在這種條件下的掘進(jìn)通風(fēng)管理更加困難，如何保證小斷面、長(zhǎng)距離掘進(jìn)工作面的通風(fēng)管理成為礦井局部通風(fēng)的主要工作。
1、基本情況
龍礦集團(tuán)洼里煤礦的11219工作面是該礦2008年度的重要接續(xù)回采工作面，該工作面主要回收十二采區(qū)煤柱，設(shè)計(jì)施工沿線經(jīng)過20條老巷，受周邊采空區(qū)影響掘進(jìn)工作面瓦斯含量相對(duì)較高，設(shè)計(jì)最大通風(fēng)距離為1800米，進(jìn)、回風(fēng)兩巷凈通風(fēng)斷面分別為4.5m2和4.7m2。為解決通風(fēng)距離過長(zhǎng)的問題，設(shè)計(jì)時(shí)曾考慮啟用工作面中部一條老巷作為中部切眼，解決通風(fēng)問題。但從中部老巷揭露情況看，巷道已經(jīng)冒落不能使用。掘進(jìn)通風(fēng)最重要的就是排除巷道內(nèi)的瓦斯等有害氣體，使瓦斯?jié)舛炔怀?。根?jù)《煤礦安全規(guī)程》第100條規(guī)定，煤巷最低風(fēng)速為0.25m/s，經(jīng)過風(fēng)量計(jì)算要求工作面風(fēng)量必須達(dá)到100m3/min?？紤]到通風(fēng)距離過遠(yuǎn)及風(fēng)筒漏風(fēng)等因素，要求局扇吸風(fēng)必須在250m3/min以上。
鑒于11219工作面掘進(jìn)通風(fēng)管理的諸多困難，要保證掘進(jìn)少做切眼以提高百萬噸掘進(jìn)率，還要保證掘進(jìn)工作面有足夠的風(fēng)量以便及時(shí)吹散瓦斯。為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，礦成立了以總工程師為組長(zhǎng)的局部通風(fēng)管理小組，具體負(fù)責(zé)11219工作面的掘進(jìn)通風(fēng)風(fēng)工作。
2、具體措施
為確保證11219掘進(jìn)工作面有足夠的風(fēng)量，我們決定從風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的選型入手，科學(xué)計(jì)算并選取合理參數(shù)，力求達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、高效三統(tǒng)一。
2.1 局扇的選型
掘進(jìn)通風(fēng)對(duì)風(fēng)機(jī)的要求是：體積小，風(fēng)壓高，效率高，噪音低，風(fēng)量、風(fēng)壓可調(diào)，堅(jiān)固，防爆，目前我礦多使用DKJNo5.0/2*7.5型對(duì)旋局扇。DKJNo5.0/2*7.5型局扇參數(shù)為：外徑560mm；電機(jī)功率2*7.5kW； 轉(zhuǎn)速2900r/min；風(fēng)機(jī)負(fù)壓340～3600Pa；風(fēng)量180～300m3/min。
從以上參數(shù)可以看出DKJNo5.0/2*7.5型風(fēng)機(jī)能滿足生產(chǎn)需要。但是，考慮現(xiàn)場(chǎng)斷面狹小、沿線風(fēng)筒拐彎和受擠壓現(xiàn)象較多（10處拐彎、16處車場(chǎng)兩端風(fēng)筒均有不同程度擠壓現(xiàn)象），很難滿足安全生產(chǎn)的需要，所以我們決定選用一種效率更高、耗電少、噪音低、風(fēng)量又大的局扇。
選用：FBDNo5.0/2*15kW高效對(duì)旋局扇。該局扇的參數(shù)是：風(fēng)量260～440m3/min；工作風(fēng)壓5000/480Pa；直徑620mm；額定功率2×15kW；轉(zhuǎn)速2930r/min。
該局扇的特點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)緊湊，解體性好，使用靈活，維修方便，效率高，風(fēng)壓、風(fēng)量穩(wěn)定。
2.2 風(fēng)筒的選擇
根據(jù)工作面的通風(fēng)方式、需風(fēng)量、通風(fēng)距離、巷道斷面和風(fēng)機(jī)等條件，按經(jīng)驗(yàn)選取直徑500mm風(fēng)筒。考慮到局部通風(fēng)距離較遠(yuǎn)，為減少局部通風(fēng)阻力，決定所有拐彎處采用直徑500mm的可伸縮風(fēng)筒。
3、觀察測(cè)定
11219進(jìn)風(fēng)巷在試用FBDNo5.0/2*15kW高效對(duì)旋局扇、直徑500mm風(fēng)筒過程中，通過采用拐彎伸縮風(fēng)筒和對(duì)摩擦擠壓處加包廢舊皮帶保護(hù)層等有效措施加強(qiáng)管理，嚴(yán)格按通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，安全供風(fēng)達(dá)1800m，確保11219進(jìn)、回風(fēng)巷掘進(jìn)施工按預(yù)定目標(biāo)順利貫通。在實(shí)施過程中，我們對(duì)其進(jìn)行了觀察研究和測(cè)定分析。
可以看出，11219進(jìn)風(fēng)巷通過采用FBDNo5.0/2*15kW高效對(duì)旋局扇、直徑500mm風(fēng)筒安全供風(fēng)1800m，保證了工作面的風(fēng)量要求，杜絕了生產(chǎn)中瓦斯超限事故的發(fā)生。由于局部通風(fēng)機(jī)距離長(zhǎng)，減少了做切眼的投入，提高了百萬噸掘進(jìn)率。
4、效益分析
11219進(jìn)風(fēng)巷通過采用FBDNo5.0/2*15kW高效對(duì)旋局扇和直徑500mm風(fēng)筒安全供風(fēng)1800m，保證了工作面的風(fēng)量充足，確保了11219回采面的早期移交，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
4.1 社會(huì)效益
保證了工作面的風(fēng)量，給職工創(chuàng)造了一個(gè)良好的工作環(huán)境，同時(shí)避免了生產(chǎn)過程中因風(fēng)量不足造成的瓦斯超限事故，為我礦的安全生產(chǎn)提供了保證。同時(shí)避免了風(fēng)機(jī)、開關(guān)的搬移，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。由于局部通風(fēng)機(jī)距離長(zhǎng)，減少了中切眼的掘進(jìn)，為今后的采面通風(fēng)管理提供了范本條件。更為重要的是，11219進(jìn)風(fēng)巷的局部通風(fēng)管理為今后長(zhǎng)走向、小斷面獨(dú)頭掘進(jìn)施工的通風(fēng)管理積累了經(jīng)驗(yàn)。
4.2 經(jīng)濟(jì)效益
11219進(jìn)風(fēng)巷獨(dú)頭供風(fēng)1800m，減少了中切眼的施工，降低了百萬噸掘進(jìn)率，為龍礦集團(tuán)洼里煤礦減少了做切眼的投入，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益18.75萬元。
同時(shí)杜絕了由于生產(chǎn)過程中瓦斯超限影響停產(chǎn)的現(xiàn)象，平均每月進(jìn)尺由原來計(jì)劃的75m提高到110m，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益約為21萬元，共計(jì)經(jīng)濟(jì)效益38.75萬元。
5、結(jié)束語
通過該工作面的實(shí)踐，我們認(rèn)識(shí)到，大功率對(duì)旋局扇在小斷面、長(zhǎng)距離工作面的掘進(jìn)中，能充分發(fā)揮其吸風(fēng)量大，供風(fēng)距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中能起到優(yōu)化通風(fēng)環(huán)節(jié)、減少輔助巷道的作用，從而更加有利于工作面的高產(chǎn)、高效。在11219進(jìn)、回風(fēng)兩巷的掘進(jìn)中取得數(shù)據(jù)資料和效果的基礎(chǔ)上，我們?cè)谀壳罢诰蜻M(jìn)的條件大致相同的11102工作面三條掘進(jìn)巷道中采用了同樣的通風(fēng)方式，也取得了較好的效果。
2008.10.21