掘进通风安全技术

***研究总院

XX分院煤矿掘进通风安全技术及装备系列化概述

根据近年来统计，在掘进过程中发生的瓦斯煤尘爆炸事故占瓦斯爆炸事故总数的80％以上。掘进工作面容易发生爆炸的原因，一方面是因为采用局部通风，风机断电停风、风筒破损折断会导致工作面风量不足，而巷道中风速偏低以及煤层刚揭露、瓦斯涌出量大等原因造成了瓦斯积聚；另一方面是违章进行放炮、掘进机械和电器设备作业产生了火源。预防和杜绝掘进过程中的瓦斯爆炸事故，应该从加强通风和改善安全装备着手，研究安全、可靠、有效的通风技术，建立安全保障系统，防止瓦斯积聚和产生引爆源。第一节掘进通风安全技术一、掘进通风方式煤矿的掘进通风有三种方式，即抽出式、压入式和混合式。压入式通风的局部通风机设在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，具有有效射程远，工作面风速大，工作面迎头区排烟效果好，可使用柔性风筒，使用方便等优点。但其污风沿巷道排出，井巷内劳动环境条件差，当风量一定时，掘进巷道越长，污风在巷道内流动时间越久，要缩短通风时间，就必须增大风量。抽出式通风的优点是新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好。但其缺点是污风通过风机，若风机防爆性能差，则抽出爆炸性气体时不安全；有效吸程小，工作面排烟排尘效果不好，不能使用柔性风筒等。混合式通风兼有压入式通风及抽出式通风的优点，所以被认为是掘进通风中较好的一种通风方式。由于压入式通风安全可靠性较高，故在煤矿中得到广泛应用。混合式通风除尘技术对减轻炮烟污染，根治粉尘危害，改善井下掘进作业条件，保证工人身体健康具有明显效果，是一种很有发展前途的掘进通风方式。二、压抽混合式通风除尘系统

压抽混合式通风除尘技术是在压抽混合式通风的基础上，配套使用除尘风机、除尘器及集尘器等而发展起来的。采用压抽混合式通风除尘技术，能有效地抑制粉尘，减少煤尘爆炸几率和减轻工人患尘肺病的程度。（一）压抽混合式通风除尘系统的布置

1．长压长抽式压入和抽出式风机分别安设在掘进巷道的入风侧和回风侧，沿巷道的全长布置两趟风筒。抽出风筒采用带骨架的伸缩风筒，风筒末端接近工作面迎头，压入式风机风筒口距掘进工作面的距离小于风流有效射程，抽出式风机风筒口距掘进工作面的距离小于负压吸程。2．长抽短压式抽出风筒从位于回风道内的除尘风机开始并接至工作面，工作面风量由除尘风机来满足，小功率压入风机只作为辅助通风设备安装于掘进巷道内距工作面吸出风筒口30～50m的位置，压入风筒口超过吸出风筒口。压入风流只起吹散及稀释顶板瓦斯、工作面瓦斯，提高工作面风速，加速粉尘炮烟排出的作用。根据试验，当抽出风筒口距工作面15～20m，压入式风筒口距工作面6～10m，抽压风量比为3：1～5：1时，可以得到较理想的除尘效果，除尘率达70％～95％，该种方法适用于低瓦斯矿井，即工作面瓦斯较小，粉尘危害比较严重的作业地点。采用该种方法，必须安装瓦斯风电闭锁装置，严格控制并避免压入风机发生循环风。

3．长压短抽式压入式风机设于新鲜风流中，压入风筒沿巷道全长布置，抽出风筒与除尘风机定期随工作面延伸而前移，抽出风筒一般长50～60m，压入风筒末端距工作面10～15m。抽出风筒口超前压入风筒口，距工作面3～5m。压抽风量比为约2.5:1～5:1.5，该种布置方式，工作面风量由压入风机提供，抽出风机和吸出风流起着排除粉尘的作用。适用于高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大的掘进工作面。长压短抽式在经济上、安全上及适用条件上都比较优越，是煤矿煤巷及半煤岩巷掘进中推广普及的方向。（二）压抽混合式通风除尘系统技术参数确定1．工作面及除尘器风量的确定

工作面风量是指主压风机或主抽风机使风流到达工作面的有效风量。由于矿井瓦斯等级不同，配风时考虑的重点也不同。高瓦斯矿井以稀释瓦斯为主，低瓦斯矿井以良好的气象条件和有利于排除炮烟粉尘为主，故可根据不同的要求计算。除尘器风量的确定是以保证系统内不发生循环风和满足除尘需要为前提的。2．巷道内的风速

混合式与单独压入式或抽出式不同，在工作面附近出现一个抽压混合作用区域。该区域风流状态比较复杂，无论哪种方式，在工作面附近区域，空气分子总要受到吸入风流的正压作用，经现场实测，该区域风速比单一压入或抽出时的风速均大。这说明对于两风筒口呈前压后抽式的，两风筒口之间距离必须大于吸入风流对工作面的作用长度，这样才更有利于压入风流对工作面的射流，也有益于吹散排除工作面炮烟和粉尘。第二节掘进通风安全装备和安全保护措施

一、掘进通风的安全装备（一）旋流风筒

在煤巷掘进过程中，由于局部瓦斯积聚而引起的瓦斯爆炸事故，在煤矿瓦斯爆炸事故中占有一定的比例。造成这些局部地区瓦斯积聚的原因，一是局部地区由于特殊地质构造形成了集中瓦斯赋存带，巷道在贯穿这些地区后，形成一个集中瓦斯涌出带，向巷道中涌出瓦斯，并有大量的补给源；局部巷道高冒区及巷道两侧片帮后，未能及时加以充填，这些地方形成微风或无风区，所以容易积聚瓦斯。这些积聚的瓦斯容易被人们忽视，所以一旦遇到火源或高温点极易发生瓦斯爆炸。采用旋流风筒处理局部瓦斯积聚，能有效地防止瓦斯爆炸事故。旋流倦风筒摄是利半用康敌达效解应(州或称鲜附壁团效应矮)而预研制嘴的一窗种刚悄性风筒假，其利作用搬原理隆是，普在普庆通刚批性风静筒的苏一侧衫沿纵吧向开收一沟槽，台风筒土外面柔罩一负个与凤风筒津同心乌的外犁套，远外套迹与风众筒之漫间留有一竿个切盏向排拉出口哗。风拖筒的也轴向有有一略控制辨阀，诉当轴栗向阀斩关闭风筒猾时，京风从祸风筒意的沟浴槽流辛出进垒入风勾筒与步外套间的间涛隙中历，沿间隙映流动浸经排总出口闪后沿岔切线闯射出撇。（二丧）瓦典斯排踩放稀蹦释筒为了弓安全道地排背放瓦蹄斯，数做到置人为获控制束排放暑瓦斯裤不超传限，牌在实玻施过斤程中桑可采用虹瓦斯征排放蛋稀释滩筒。景其形烟式有薪以下刺几种炒：1.冠方形逗瓦斯解排放需稀释谨筒2.伸三通按式瓦苍斯排筒放稀斩释筒3.心圆筒崖形瓦艳斯排掀放稀孕释筒在上祝述的竟三种步瓦斯笨排放艇稀释毙筒中宣，方底形瓦蛇斯排旗放稀宪释筒续加工容辨易，箭尤其妹是方傲形阀爆门，剪关闭仗时为都正常巡寿通风椅阻力争，打泥开时完全浙切断纳通向妈风筒裳的通能路，园而且橡调风陷容易恼，但个它由可几段满组成，某相对拒来说跟体积煮较大欢。三通茎式和医圆筒鲜形瓦渠斯排毁放稀膜释筒价体积念小，映阀门恶漏风瓶小，格但加工武较方螺形瓦怨斯排亭放稀鸦释筒臂要困窝难，仍成本健也较废高。惠从目杠前控制手枯段来厅说，绳三通疼式瓦雨斯排聪放稀底释筒撤的控除制较除容易楚，而午且定位好丝式。在般调风江方面尼，它蹄的轴井向阀杨、卸垃流阀逮可以绣单独脑动作坛，也可以蚕联合锅动作济，从星而适袖合不泻同情萝况下谋调风壳要求丙。这壳种瓦俭斯排放稀赴释筒稍的密爪封效锅果好锡、漏愉风小佳，故嫌易于骄被现费场采赤纳。（三虚）除扮尘风记机除尘蛾风机包目前内在我终国煤献矿难茧以推翠广的扔重要码因素救就是珍体积庙大、席笨重文。因此，棵对现男有除筐尘风艘机进敬行适览当改仁造，敬将会柜大大众提高合其使榜用率头。可倘将除圆尘风机失的供尤水系丧统和脉副托贺架卸唉掉，喝供水估系统出用井掏下静爪压水烫代替衔，同劲时另宅作滑橇卡将除弦尘风巷机架盾在掘偏进机讯组后欣面的软可伸台缩皮循带架匆上随成皮带膏机向鲜前移动，旺不仅碧减少亲了风嗽机的渗体积脏和重叹量，仰而且刚也大胳大减呀轻了姥移动兽风机上的繁铃重体力克劳动锋。掘进遍通风厦安全多装备陷除上纹面介这绍的垫之外刮还有校以下某几种还：①再掘进扭机水侦力喷雾引纪射器色；②碧放炮割联动矿水幕旅装置岩；③晕电力袄压气肚联动呜风机捧；④鉴快速漂断电南开关；奋⑤煤呼巷瓦久斯抽咸放小慌型化和钻机故。（四戴）新访型大文功率福局部孕通风康机和也大直食径风搞筒的配肥套装镜备为了鸟适应容综合抵机械市化生招产的钳发展影，研剥制和观生产显了适导合于高瓦验斯煤哪巷长专距离宁掘进胜通风扯用的贫大功幻玉率局和部通统风机诱和大粘直径强力疑风筒亭配套蜂装置熄，目渐前已克在高垂瓦斯碑综采捞采区仰掘进握作业吊中推广应歌用。二、不掘进供通风催的安叨全保楚护措距施（一或）“悼双局拢扇、削双电歪源”田措施双局返扇、索双电歉源供参风供拐电系助统，侨是指歉在每哥个高探瓦斯俯掘进埋工作笔面安炊设两台局叉部通沃风机扬，一床台工受作，辽一台懂备用弯，两音台可齿互为鞋备用界。电带源来川自两蹲个动力眠变压赶器，葵一路刚来自槐井下登中央胃变电勉所，槐一路鲜来自博其它公采区辆变电唐所。挪两路电烈源设缩慧有总省开关骗，但羡不设宁电源服联络绕开关顽。另教一种耐为两窄台局樱部通抖风机霉，一台浓为常戚用风炸机，庄另一害台为湖备用屈风机碧，电塌源和招采掘像工作惨面动台力变袋压器冠一起供征电，明并增件设了慨分段赴联络围开关裹，风塌机专出用电民源线眨不得蚊向采匆掘工娘作面哄其他动羊力设聪备供蓄电。姜当常慈用局宪部风洒机因播故停厉机，兴备用物局部界通风泛机自吓动向席掘进工国作面农供风林，待右常用谨局部绿风机症故障腾排除旧后再磁转换答由常虚用局搂部风刺机供茶风。配套蝴设施咐有：（议1）软质打风筒眼自动迈导风晴三通畏；（泽2）偿电控很自动肆切换胸装置等。（二树）局说部通疲风机染风电拘闭锁段装置局部战通