高瓦斯煤矿通风技术要点探讨

赵 强

（山西寿阳段王煤业集团有限公司，山西晋中 045499）

在煤矿企业的管理中，通风管理是重中之重，加强对通风技术的合理运用，保证井下工人采矿活动的顺利实施，要以通风技术作为重要的切入点，把握通风技术核心，对高瓦斯矿井尤其要加强安全管控，降低安全事故问题的发生几率，确保生产安全。

瓦斯指的是天然气，又被称为甲烷，高瓦斯煤矿指的就是在开采和生产的过程中，煤层中涌出了大量的甲烷，并且甲烷气体浓度的数值超过了有关的规定标准，此类型的煤矿被称为高瓦斯煤矿。一旦出现瓦斯的涌出的情况，井下的空气会受到污染，应得到及时的排放，如果排放不及时，瓦斯的浓度持续的升高，有可能会造成瓦斯爆炸等安全事故问题，对矿井工人的生命安全造成威胁，增加了煤矿灾害的发生几率，可引起严重的安全事故。在煤矿井下灾害中，瓦斯突出是最严重的后果之一，采矿人员在挖掘作业的过程中，对煤层和岩层间的结构造成了破坏，将会出现大量瓦斯涌出的情况，从被破坏的位置或是缝隙当中涌出的瓦斯，充斥在整个煤矿生产的环境中，瓦斯易燃性决定了其爆炸风险较高的特点。

一旦出现甲烷气体浓度超出一定标准时，空气中的氧气和甲烷气体之间产生了氧化反应，将会形成爆炸现象，煤矿企业需要采取有效的措施，防控此类安全事故的问题，对瓦斯进行处理。在煤矿活动的持续推进中，瓦斯逐渐涌出，无论采取怎样的方法，都无法完全彻底地消除瓦斯气体，只能控制和减少气体的存在，在瓦斯处理方法的应用中，加强通风管理，是降低瓦斯浓度防范危害问题发生的一种有效方法，通过实施高瓦斯煤矿的通风技术，可以降低煤矿爆炸事故问题的发生几率[1]。

在高瓦斯矿井中进行通风管理，提高通风技术的应用效果，最常用的是高瓦斯均压通风技术，其作用原理是安装调压装置对调压装置进行调节，实现均压通风的目标。调节通风线路两端的风压，保持风压平衡，对巷道风压的分布进行改善，从而达到降低井下瓦斯浓度的管理目标。高瓦斯矿井中使用均压通风技术是通过增强矿井通风动力的方法，可以对矿井工作面的瓦斯浓度进行调整，控制降低井下瓦斯的浓度值，对井下瓦斯的产生进行控制，保持通风线路两段风压均衡性，对巷道风压的变化进行调整，总体上使巷道瓦斯溢出量减少。

高瓦斯均压通风技术最初是在矿井防灭火中取得理想的应用效果，考虑到均压通风技术能够降低瓦斯浓度的特性，近些年来在高瓦斯矿井的通风技术应用中，该技术方式也得到了普及。利用高瓦斯矿井均压通风技术，必须要把握两大关键点，那就是矿井风机在运行过程中要保持均压运行的状态，防止瓦斯涌入开采工作面中，工作人员在操作通风风机时，关注矿井瓦斯排出的具体情况，结合实际情况控制风机。均压通风技术作为辅助性的通风方式，具有极高的安全性，在通风线路中，增加辅助通风机，对某区域的通风线路中的风压分布情况进行调整。当出现通风机故障问题时，工作面也可以排出瓦斯，利用矿井通风系统的功能，实现安全管理和通风管理的目标。

风窗和风机联合均压作为一种常用的技术应用方法，在使用过程中，应确保风压调节具有理想的效果，在通风线路中，增加风机和风窗的数量，见图1，将辅助通风机与封窗安装在C 处和D 处位置，在工作面进风线路中，增加通风机数量，强化线路风压。在回风线路中增加风窗，确保矿井通风系统的风压和回风线路风压之间保持一致性，降低通风系统受到的影响，利用通风技术的过程中，要明确技术操作的要点，采取有效的措施，加强对技术要点的把握，防范瓦斯安全隐患风险[2]。

图1 风窗风机联合均压调节示意图

3.1 建立B型通风模式

在高瓦斯矿井的生产中建立起B 型通风模式，指的是利用一通三防的综合技术进行通风管理，一通三防是指通风以及防火防尘防瓦斯技术，构建B 型通风模式，在生产过程中，需要在工作面的进风和回风系统中布置通风联络巷，与工作面构成并联通风网路，控制高瓦斯综放工作面中的瓦斯涌出。事先预订通道，对工作面高顶及上隅角瓦斯加强治理，在顶板瓦斯排放到的布置中，要联合通风联络巷和回风巷道，保证工作面的通风系统呈U型，具备较强的安全性。

在综采面构建B型通风模式时，打破传统的做法，按照传统的通风形式，为了确保工作面U型，通风的顺畅性、安全性。加大工作面通风量，防止风流短路或漏风的问题，这会对通风安全产生影响，因此在工作面进回风系统中，不采用联络巷布置的方法。综采面B 型通风模式等于改善了该问题，对工作面的生产环境进行了进一步的完善，针对厚煤层大量瓦斯涌出强化了防范效果，确保工作面通风的安全性、可靠性[3]。

3.2 瓦斯涌出抑制

在B 型通风模式中加强对技术要点的把握，需要在瓦斯涌出的抑制中，采取有效的措施，针对采落煤炭以及新暴露煤壁瓦斯的涌出量进行有效的控制，利用B型通风技术时，应设置局部通风阻力，在回风巷道内，防范风门的形成，并放缓风门进风侧压力，形成坡线。在绝对静压的情况下，升高各点风流，抑制新暴露煤壁瓦斯的涌出量，对工作面中采落煤炭的瓦斯涌出进行有效抑制，降低瓦斯的整体涌出量。巷道瓦斯的涌出抑制中，考虑到高瓦斯矿井井下综放面瓦斯涌出会受到超长工作面的影响，有所增加，应采取有效抑制瓦斯涌出的方法，超长工作面的采准巷道是高瓦斯煤矿井下瓦斯的来源之一。

利用B 型通风技术时要抑制瓦斯涌出量，在回风巷道内回风侧的各点风流具有增阻作用，和增阻之前相比，绝对静压如果有所减小，瓦斯的涌出强度将会增加。因此在回风巷道的巷口设置回风巷增阻封窗，是对巷道瓦斯涌出量进行有效控制的一种适宜方法，对采空区瓦斯涌出进行抑制时，利用B 型通风技术可以减小强漏风带，使强漏风带转化成弱风带，紊流带被微孔渗流带所替代。瓦斯将会转移到裂隙带和采空区冒落带位置，并在此处位置聚集，从而达到抑制采空区瓦斯涌出的目的，降低了瓦斯可能带来的危害，营造了良好的采空区瓦斯抽放环境，提高了抽放安全性，B型通风布置方式见图2[4]。

图2 B型通风布置方式示意图

4.1 完善通风系统管理措施

制定科学、合理的管理措施，确保通风系统的稳定运行和高瓦斯煤矿通风技术的应用效果，是通风管理的前提，在通风系统的管理措施完善和优化中，有必要针对目前的通风系统管理工作现状进行改进，确保煤矿井下作业安全。制定科学可行的措施，加强监管力度，建立起科学合理的监控预案，明确具体的监控手段、监控方法，为煤矿井下通风管理系统的稳定运行提供切实保障，保持通风系统运行的稳定性，为人员安全、生产安全营造良好的环境，降低安全事故问题的发生几率。制定通风系统的管理措施，要在高瓦斯煤矿的通风管理方法优化中，采取有效的方式，提高矿井通风水平。

例如在使用通风机时，利用抽出式通风机、压入式通风机、压抽混合式通风机进行通风管理时，需要保证通风方法符合矿井的实际生产现状、生产需求。目前我国的大多数煤炭矿井使用的通风方法都是抽出式的通风方法，在回风井口放置通风机，使抽出式的通风机可以发挥出功能，保持矿井井巷道内的大气处于负压状态。压入式通风机则是在入风井口的位置放置通风机，矿井巷道的大气处于正压状态，压抽混合式通风机是在进回风的井口处使用通风机，加强煤矿通风管理，采取有效的通风措施和方法，保证煤矿企业的生产安全[5]。

4.2 加强人才建设

提高从业人员的通风管理水平，强化人员的通风安全意识，需要在人才建设中加强投入力度，保证矿山的生产安全，煤矿生产安全和社会稳定有着密切的关系，保证矿山安全建立起稳定的通风系统，确保通风系统有序、安全的运行，是矿井通风管理中的关键要素。保证通风系统运行的有序性、安全性，要求工作人员树立起安全观念，煤矿企业需要在安全教育工作的实践中加强力度，强化人员的安全意识、责任意识，提高人才的综合素质。使其认识到通风管理的重要性，主动的学习新技术、新方法，确保自身的技术操作达到规范的标准要求，严格遵循通风系统的有关操作守则和有关的指标要求，用细心、严谨的态度进行日常的相关工作。加强对通风系统运行情况的监控和处理，及时发现异常问题、突发状况，制定应急措施，发生异常问题时，要有条不紊地进行处理，在最短的时间内解决问题，降低通风不良造成的损失和风险。

在人才建设中，煤矿开采企业需要与时俱进，邀请行业内的专家学者，紧跟时代的潮流和趋势，就行业内先进的通风技术进行人才培训和再教育。强化从业人员的通风管理安全观念，明确煤矿通风未来的发展方向，紧跟科技的进步，将新型的设备和技术手段作为培训的要点，确保从业人员在煤矿井下的生产作业中把握技术要点，提高专业能力，有序、安全地运行井下作业。煤矿企业要对新知识、新技术进行不断的引进，招聘高素质型人才，利用新型设备对井下工作的安全性加强把握，利用地上监测设备对井下工作瓦斯浓度进行监测、判断，分析危险程度，提前发现安全隐患。制定有关的防治措施，在科技支持和人才支持下，提高矿井作业的科学化水平、科技化程度，强化高瓦斯煤矿的通风管理水平[6]。

综上所述，在高瓦斯煤矿中，存在着矿井瓦斯含量过高的情况，瓦斯易燃性强，容易出现爆炸或火灾风险，如果通风条件不理想，一旦遇见明火，很有可能引起安全事故。煤矿企业需要结合高瓦斯煤矿的特点，采取有效的通风技术措施，提高通风管理的水平，最大限度地对瓦斯浓度进行控制，防范煤层自燃等安全事故问题的发生，保证生产安全，为煤矿产业的长远发展奠定基础。

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