高瓦斯矿井采掘工程中通风技术探析

摘 要：瓦斯是煤形成过程中形成的一种气体，在遇明火时会产生爆炸，对矿井的安全生产产生巨大威胁。煤层开采过程中通过矿井通风将井下空气中的瓦斯浓度降到安全值以下，以保证安全生产。因此，通风技术的优劣对矿井的安全生产起到了决定作用。本文首先介绍了矿井通风管理存在的缺陷以及问题，然后分析了高瓦斯矿井采掘工程中的通风技术，可以为高瓦斯矿井采掘提供一些必要的参考。

关键词：高瓦斯矿井;采掘;通风技术

1 引言

经过多年的开采，我国煤炭浅部资源已经枯竭，煤矿开采进入深部开采时代。随着开采深度的增加，煤层的瓦斯压力和瓦斯含量增加，原来不突出的矿井变为突出矿井。煤矿瓦斯治理的难度越来越大，已经成为制约我国煤矿事业发展的瓶颈。在煤矿开采过程中不可避免的受到瓦斯的影响。目前，矿井通风技术是治理煤矿瓦斯的有效途径，通过通风将井下风流中的瓦斯降低到危险浓度以下。因此，保证矿井通风技术的有效性，对于保证瓦斯矿井的生产安全具有重要意义[1]。在生产过程中，矿井通风的管理存在着一些问题，这会对当前煤矿开采的安全性产生影响。本文对通风技术中的存在的问题进行分析，并重点分析了高瓦斯矿井通风技术的要点。

为了实现对煤层的开采，在煤矿采掘施工过程中，需要开挖煤层和岩层。在开掘巷道时和采煤作业时，不可避免地会破坏岩层的原始结构，这会导致在煤层中的瓦斯释放到采掘空间中去。瓦斯是一种可燃性气体，其主要成分是甲烷，其燃烧时的热值非常大。若空气中甲烷的浓度达到了5%-16%时，在遇到明火时就会出现爆炸。此外，若空气的氧气的浓度达到12%以上，爆炸时会非常剧烈。需要指出的是，若空气中的甲烷的浓度在 9.5%，就会形成非常大的爆炸危害性。因此，在进行采掘作业时，一般采用矿井通风使空气中的瓦斯浓度降低到安全值以下。然而在开采过程中，瓦斯会持续的释放，无论采用何种方法都无法彻底的消除瓦斯。这就使煤矿采掘的整个过程中存在安全隐患。瓦斯直接排放大气会污染大气，引起温室效应。所以，煤矿企业不仅要注意采掘过程中瓦斯带来的安全问题，还应该关注瓦斯排放带来的环境问题。在高瓦斯矿井采掘工程中应用优良的通风技术能够保证煤矿生产工作顺利进行。

2 瓦斯矿井通风技术管理存在的问题

在矿井生产过程中，很容易出现煤矿通风的局部管理不协调问题。造成这种问题的主要原因是当前的通风技术管理不合理、设备的配置不协调及通风设备安装不合理的问题。更严重的是有的矿井的通风网络不畅通，这会导致严重的矿井通风安全问题[2-3]。总体上而言，我国矿井大多数的管理问题突出，管理秩序混乱，这导致煤矿井下的作业环境难以进一步的改善。

多数矿井的矿井通风系统不健全，主要体现在风流的控制、通风的巷道、通风设施以及通风的动力存在问题。需要解决的是采用风流和风量控制技术相互配合的方法，来使矿井的通风系统的运行状况得到改善。在实际过程中，由于粗犷的设计，导致在通风系统在实际时就存在问题，随着运行时间的延长，矿井通风系统出现失调问题，例如矿井的局部通风阻力过大、局部供风量不足等问题。

目前矿井多采用的机械式通风，因此所采用的机械设备质量的好坏对于煤矿井下火灾、分成以及瓦斯的治理产生重要的影响。对于机械通风而言，矿井通风机是煤矿通风动力的主要来源，在保证通风要求的基础上还要考虑到通风的费用问题。由于质量较好的通风机价格昂贵，有很多小煤矿喜欢使用劣质的小型通风机，这导致风机的安装质量和通风质量都无法得到有效的保证。

3 高瓦斯矿井中通风技术

3.1 均压通风技术

在煤矿通风领域，所谓的均压通风技术指的是减小通风巷道的两边的漏风压差，从而使矿井的漏风量减少。这是通过调节通风系统中的调压设备，优化矿井的通风系统的网络来实现的。通过使用均压通风技术，可以调节巷道两端的压差，避免瓦斯涌入到工作面。提高工作面的通风风压，有助于减少工作面区域的漏风，可以减少其他有毒有害气体及粉尘进入到采掘区域，保证了井下工作的安全性。

对于煤矿井下均压通风技术，应该掌握其主要要点，分别如下：①风机均压，在高瓦斯矿井的采掘施工过程中，應该充分保证局部通风机的均压特性，若不能保证均压，这就会导致瓦斯涌入到工作面，在工作面区域聚集，威胁的施工的安全性。通风机的均压操作相当简单，即使在风机出现故障停止工作时，巷道的通风仍能顺利的进行，并且可以保证瓦斯不会大量涌入到工作面。若风机存在故障问题，回风侧的工人能够迅速撤离，从而大大提升安全性;②通风机和风窗联合的均压。在通风机和风窗联合进行均压时，这需要操作者具有较高的技术水平，在操作时应该保持警惕，当均压时出现故障，应该采取有效的应对措施。对于要求停止通风时，需要打开回风巷的风帘，以避免瓦斯涌入到工作面，降低发生安全事故的可能性，此外，工作面下端头与风筒出口保持较远的距离，以防止工作过程中的风机射流而导致煤炭和瓦斯自燃的危险出现。

3.2 B型通风技术

所谓的B型通风技术是指将矿井采掘工程的通风网络建联通回风巷，从而形成顶板排放通道排放瓦斯，这样就可以确瓦斯不会超限，进而保证掘进工作能顺利的进行。因此，在高瓦斯矿井的采掘施工中应用这种技术来防治瓦斯十分合适。B型通风技术结合了流体力学与瓦斯排放的基本原理，在治理瓦斯的同时能够进行防尘，能够避免瓦斯流入工作面导致瓦斯超限。

通常情况下，采用B 型通风技术要注意以下几点。在高瓦斯矿井通风过程中，工作面的巷道过长，容易导致通风过程中瓦斯涌出量增加，应用B型通风技术可以使巷道中的瓦斯释放出来。由于这增加了矿井的通风阻力，所以B型通风技术应将阻风门设备设计在靠近回风巷的一侧。针对采空区的瓦斯涌出，B型通风技术可以有效地应对这种情况。该通风技术能减弱漏风区的风速，这可以将采瓦斯集中在采空区裂隙带和冒落带中，为瓦斯抽采做好准备。在煤层开采时，从煤壁上掉落的煤块暴露在空气中也会释放一定量的瓦斯，因此需要将增阻风门放在回风巷中。能够使局部阻力形成于通风道中，减小进风压力，提升各个点的绝对静压，有效控制涌出的瓦斯量。B 型通风技术对于转移瓦斯具有非常关键的意义。在高瓦斯矿井应用B 型通风技术，主要是以两种不同的通风方式来稀释煤矿采掘工程中产生的高浓度瓦斯。由于瓦斯排放通道和采空区是直接相连的，采动应力增强会减少采空区瓦斯涌出的通道，这对于采空区瓦斯的排放十分不利。考虑到这些因素，增阻风门的位置显得十分重要，一般设计在靠近回风巷的一侧。这样可以对两条回风巷风压进行有效调节，从而控制采空区瓦斯的浓度。

4 结语

瓦斯是煤形成过程中形成的一种气体，在遇明火时会产生爆炸，对矿井的安全生产产生巨大威胁。煤层开采过程中通过矿井通风将井下空气中的瓦斯浓度降到安全值以下，以保证安全生产。因此，通风技术的优劣对矿井的安全生产起到了决定作用。均压通风技术指的是减小通风巷道的两边的漏风压差，从而使矿井的漏风量减少。B型通风技术是指将矿井采掘工程的通风网络建联通回风巷，从而形成顶板排放通道排放瓦斯，这样就可以确瓦斯不会超限，进而保证掘进工作能顺利的进行。

参考文献：

[1]顾大春.浅谈高瓦斯矿井采掘工程中的通风技术[J].科学技术创新，2018（19）：167-168.

[2]武志远.高瓦斯矿井采掘工程中通风技术探析[J].能源与节能，2018（03）：122-123.

[3]霍波.高瓦斯矿井采掘工程通风技术研究[J].技术与市场，2015（05）：146-147.

作者简介：

郭志宏（1988- ），男，汉族，山西平定县人，2015年毕业于太原理工大学安全工程专业，通风助理工程师，现就职于山西新景矿煤业有限责任公司。

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