长距离局部通风技术探究.pdf

2020 年第 8 期2020 年 8 月 随着煤矿生产作业规模的不断扩大，井下巷道的 作业长度也不断延长，在长距离巷道掘进作业中，确 保巷道掘进面的通风安全对整个矿井生产安全性和有 效性的提升有重要意义[1-2]。因此，针对长距离巷道局部 通风技术开展探究，总结适用于矿井生产实际的局部通 风措施，对于矿井生产持续高效开展至关重要。 1工程概述 A 矿为典型的低瓦斯矿井，井下通风采取抽出式通 风方法，这种通风方式往往会使得井下长距离独头巷 道掘进面无法构成全风压通风，从而影响作业安全， 需采取适当的局部通风技术加以配合。 八采区泄水巷位于采区南部，其开门点处于 G33 导线点南侧 32 m 处，向南掘进 1 305 m 后，在 YJ36 导线点以 243毅方位角向巷道右帮进行上坡掘进，继续 施工 438 m 后结束。停头位置自八采区 2探巷下方通 过，层间距为 23.5 m。在完成整个巷道的掘进施工后， 巷道局部通风长度可达 2 300 m 多，属于典型的长距 离通风，在不采取其他辅助通风措施的情况下，作业 人员进入巷道施工存在较大的风险。针对此，设计采 用钻孔导通相邻巷道的方式，借助矿井负压实现掘进 端头的全压通风，从而改进局部通风状况。 2钻孔施工前通风状态分析 通风钻孔施工前，A 矿八采区泄水巷通过型号为 FBD6.3/222kW 的局部风机进行供风[3]。由于布设的风 筒长度过长，风头接头繁多，常规使用中存在接头漏风、 接头开节、风筒破口等诸多问题，漏风量较大，无法充 分保障独头巷道的通风安全。而为了确保巷道局部风机 的供风安全，矿井还需要安排专人每班测定巷道内的通 风参数，每日还需进行主风机与备用风机的相互切换， 每月需检测风机设备的性能，整体而言需要投入大量的 人力、物力。同时，根据井下实际情况测算局部风机在 运行中需用电 528 kW h/d，存在能耗大、效益低等问题。 3钻孔施工后通风状态分析 通过施工导风钻孔，将井下 83 上 01 辅助运输顺槽与 八采区泄水巷联通，使风流借由钻孔从 83 上 01 辅助运输 顺槽进入泄水巷，再由泄水巷回到南翼回风总巷，通风总 量为 200 m3/min，保证了泄水巷长距离的通风安全。 3.1钻孔施工方式分析 由于八采区泄水巷自 83 上 01 辅助运输顺槽下方通 过，借助钻机在辅助运输顺槽的 BY27 导线点北侧硐室 内向下垂直施工导风钻孔。图 1 即为导风钻孔施工平面 示意图，图中 BY27 和 YJ39 均为导线点。 图 1导风钻孔施工平面示意图 收稿日期2020-06-29 作者简介胡保有，1985年生，男，山西河津人，2009年毕业于河 南理工大学采矿工程专业，工程师。 长距离局部通风技术探究 胡保有 （ 山西兰花沁裕煤矿有限公司，山西 沁水 048212 ） 摘要 长距离巷道作为井下大规模生产中常见的巷道形式，确保其通风安全意义重大。针对长距离局部通风技术开 展探究，结合具体工程实际，在分析原长距离局部通风不足的基础上，提出施工通风钻孔是实现长距离巷道全负压通风 的方式，在确保通风安全的同时降低了通风能耗，提升了作业综合效益。 关键词 矿井；长距离巷道；局部通风；通风钻孔 中图分类号 TD7124.4文献标识码 A文章编号 2095-0802-202008-0153-02 Research on Long-distance Local Ventilation Technology HU Baoyou Qinyu Coal Mine Co., Ltd., Shanxi Lanhua Group, Qinshui 048212, Shanxi, China Abstract Long-distance roadway is a common roadway in large-scale underground production, it is of great significance to ensure its ventilation safety. This paper explored the long-distance local ventilation technology. Combined with specific engineer- ing practice, on the basis of analyzing the shortage of original long-distance local ventilation, it put forward that construction ventilation drilling was a way to realize full negative pressure ventilation of long-distance roadway, which could ensure ventilation safety, reduce ventilation energy consumption and improve comprehensive operation benefits. Key words mine; long-distance roadway; local ventilation; ventilation drilling （总第 179 期） 技术研究 83上01辅运顺槽 BY27 钻孔施工区域 153 2020 年第 8 期2020 年 8 月 （上接 97 页） 延长了机构使用寿命。优化后的角式驱动机头架在工 作过程中受力相对均匀，没有出现超载的现象，对于 整个系统传送过程的安全性、稳定性有着重要的作用， 而且各个结构在各个方向的位移具有高度对称性，不 会出现偏载、不平衡现象。此研究方法为后期开展角 式驱动头架的优化改进研究提供了重要参考。 参考文献 ［1］ 司满州， 李峻.带式输送机胶带跑偏的原因与治理 ［J］ .水利电 力机械， 20045 41-44. ［2］ 何万库， 薛河.带式输送机水平转弯运行时的跑偏研究 ［J］ .起 重运输机械， 20057 38-39. ［3］ 张晓冬.带式输送机滚筒参数化有限元分析 ［D］ .长春 吉林大 学， 2006. ［4］ 刘刚.大型球磨机静压轴承 CAE 技术应用研究 ［D］ .长春 吉 林大学， 2007. ［5］ 王文杰.风机增速器斜齿轮啮合载荷及齿向修形的研究 ［D］ . 大连 大连理工大学， 2008. ［6］ 付林云.大功率胶带输送机的驱动设计 ［J］ .上海电气技术， 2019， 122 40-44. （ 责任编辑刘晓芳 ） 3.2钻孔施工数量分析 结合八采区泄水巷掘进作业期间气体监测相关数 据和瓦斯涌出数据，确定巷道内通风风速不得小于 0.25 m/s，泄水巷巷道截面面积最大为 10.2 m2，因此， 巷道风量不能小于 154 m3/min。基于这一需求和钻孔施 工前泄水巷与辅助运输顺槽气压参数，将钻孔类比为 通风调节设施截断面，运用通风设施风量调节断面有 关计算公式求得，应当布设导风钻孔 7 个，单个钻孔 直径为 170 mm。 4通风钻孔施工及安全防护相关措施 4.1钻机施工准备工作 a 在钻探施工前，要确保辅助运输顺槽钻机施工 区域周边通讯线路畅通[4]。b 严格遵守岗位危险源辨识 制度、“三位一体”安全确认制度和“四级”安全评估 制度。c 钻机安装调试。a钻机机道安装要紧固，搬 运车需通过道木垫离地面，并在其前后布设立柱和戗 柱，戗柱与钻孔施工方向相反，并通过铁丝连接在固定 锚杆上；立柱和戗柱的宽度与厚度都不得小于 100 mm， 并与顶板充分接触。b钻机机身布设要平稳，并上牢 紧固螺丝，同时，机器机械运转部分要增设防护罩，杜 绝失爆现象发生。c搭接电源时，要安排专人负责电力 停送控制，有人在电气设备上施工时必须确保设备断 电；检修钻机等电气设备时，应当安排双人负责，不 可通过捎信、约时或其他安全系数较低的方式进行停 送电联系。检修停送电采取双牌制度，即停电开关上 由停电人员和检修人员分别悬挂指定标示牌，并在完 成检修后反向依次摘除标示牌。此外，完成检修作业 后，工作人员要及时清扫现场，确保所有人员全部撤 离检修设备周边后方可恢复供电。检修施工时，要实 时监测瓦斯的体积分数，确保瓦斯的体积分数不超过 1时方可进行检修施工。d提前准备钻孔施工所需的 各类配件和管材，并依照有关要求整齐有序摆放。e正 式施工前，要提前调试钻机，确保钻机各传动部分运转 正常，启闭灵活。 4.2钻孔施工措施 a 钻探施工时，作业现场必须由专业技术人员统 一指挥。b 钻孔施工人员作业时不得紧靠钻杆，要均 匀给压作业。同时，要随时掌握孔内情况，钻速、钻压 要根据钻孔情况及时调整，以保证钻进作业的持续性 和稳定性。c 钻机启动时，作业人员要集中注意力， 做到手不离按钮，眼不离钻机。d 作业期间要确保水 路畅通，避免发生打干眼的情况。e 禁止使用手脚或 其他物件直接干扰机械运转，工作人员不得随意坐在 电机上。f 钻进施工前，要丈量钻具，确保钻具丝扣 完好，钻杆无磨损、无弯曲。g 钻孔通透后，要及时 在钻孔上安装花管，避免杂物掉入钻孔，发生堵塞。 h 完成钻设后，要及时搬迁钻机并清理施工现场，确 保周边区域能够及时恢复。 4.3钻孔保护 完成钻孔施工后，要及时加工套管和花管，防止钻 孔被堵塞。具体来说，在施工时，应当先在钻孔内下入 套管，套管上方增设花管，避免大块杂物进入套管被 堵塞[5-6]。完成套管及花管布设后，要在钻孔硐室外布 设栅栏，避免人员随意进出。 5结语 通过施工通风钻孔，A 矿八采区泄水巷形成全风压 通风环境，巷道内风量达到 200 m3/min 以上，满足了 井下安全作业要求，同时将原局部风机停电闭锁，降低 了井下作业能耗和作业成本支出，而且全风压通风系统 的构成使得局部通风更加安全、稳定，作业人员可随意 进入巷道，矿井作业的综合效益显著提升。 参考文献 ［1］ 周霖， 刘心广， 吴建宾， 等.拉链式快速连接风筒在长距离掘进 通风中的应用 ［J］ .矿山机械， 2020， 486 73-78. ［2］ 邓宁宁.煤矿长距离掘进工作面通风技术研究 ［J］ .石化技术， 2019， 2610 321-322. ［3］ 李钢.探析煤矿长距离掘进局部通风的研究现状 ［J］ .当代化 工研究， 20199 26-27. ［4］ 苏鹏伟.长距离煤巷双巷平行掘进通风方式实践 ［J］ .江西煤 炭科技， 20193 203-204. ［5］ 田祥雄.长距离掘进工作面局部通风安全与优化研究 ［J］ .自 动化应用， 20197 143-144. ［6］ 王晋平.长距离掘进工作面通风分析 ［J］ .能源与节能， 20197 95-96. （ 责任编辑白洁 ） 154