（淮北矿业集团朔里矿业有限责任公司，安徽 淮北 235052）
摘要：分析煤矿掘进工作面通风过程中一般所存在的问题、通风量的计算、配置的通风设施选型方法，以及掘进通风系统的技术维护与管理需要加强等。
关键词：煤矿掘进头；通风风量计算；管控
综述：
煤矿掘进工作面之所以要通风，目的就是要冲淡并排除井巷掘进时的有害气体和矿尘，为职工提供新鲜空气，并创造一个良好的工作环境。但是，掘进通风由于不能采用矿井主通风机的全风压通风模式，只能采用局部通风机形式的强制通风，所以影响通风质量的因素就较多，所存在的问题也就随之增多。掘进通风的特点主要在于井巷独头部分不能形成贯穿风流，必须采用导风设施才能使新鲜风流与污浊风流隔开。为实现这个目的，就需要一些专门的动力设备为通风服务。煤矿掘进工作面也是瓦斯、煤尘爆炸事故的多发区。对于长距离、大断面采煤工作面的普遍应用，其掘进工作面的通风技术更显得尤为重要。因此，探讨研究掘进通风存在的问题，以及通风过程中的相关技术，特别是一些技术参数的计算与设备选型很有必要。
1 煤矿掘进工作面通风过程中所存在的问题
1）局部通风机出现无计划停风。有的局部通风机出现时开时停，人来通风，人走停风；有的工作面放炮后才通风排烟；有的一台风机多头轮流供风或长时间停运，使得掘进头无风作业。这些问题都是没有充分认识到通风的重要性，通风意识淡薄，容易酿成重大事故。
2）掘进工作面的风量不足，难以满足生产要求。有的局部通风机选型不合理，风压、风量都不能满足要求；有的风筒直径太小或风筒悬挂质量差，造成了通风阻力过大。这都不能满足生产要求。
3）局部通风机产生了循环风现象。供给局部通风机处的风量不能满足局部通风机的吸风量；局部通风机安装位置不当，甚至有的把局部通风机安装到了掘进独头巷内；有的在主通风机停运的状况下，井下照常运转局部通风机而产生循环风。这都是产生循环风的问题和原因。
4）局部通风机缺乏风电、瓦斯电闭锁装置。有的主管监察部门检查监督不严，无严格要求，不能按规定装备；有的则是管理水平差、技术水平低，不能保证控制装置的可靠正常运行。这都是导致缺乏风电、瓦斯电闭锁装置的原因。
5）临时停电停风后恢复作业不按规定排放瓦斯。由于缺乏瓦斯排放安全措施和制度，有的违章作业，不能严格地执行。这容易出现瓦斯事故。
2 掘进工作面通风量的计算
采用机械化掘进的就不消耗炸药，此时可按瓦斯及CO2涌出量和工作面人数计算，选取最大值作为所需风量，并按巷道通风的最低、最高风速要求验算即可。
1）根据瓦斯涌出量计算风量。可按下式计算：Q=lOOq1•K，式中：Q为掘进工作面实际需要风量，m3/min；q1为掘进工作面瓦斯平均绝对涌出量，m3/min；K为掘进工作面备用风量系数，机掘工作面取K=1.5～2.0即可。
2）可按CO2涌出量计算风量。即下式：Q=66.7q2•K，式中：q2为掘进面C02平均绝对涌出量，m3/min。
3）可按工作面人数计算风量。即下式：Q=4K•N，式中：N为掘进面同时工作的最大人数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4）可按《煤矿安全规程》所规定的最低风速来验算最小风量。即按下式进行验算：60Vmin•S≤Q≤60Vmax•S，式中：Vmin为岩巷容许最低风速Vmin=0.15m/s，半煤岩巷和煤巷的容许最低风速Vmin=0.25m/s；Vmax为岩巷、半煤岩巷和煤巷规定的最高风速，Vmax=4m/s；S为巷道净断面积，m2。
3 掘进工作面配置的通风设施选型方法
1）对于风筒大小的选择。煤矿局部通风大都采用柔性风筒，其直径应根据通风距离和通过的风量考虑。一般1000m以内的可选直径为500mm以下风筒；长度在1000m以上的，宜选直径600mm以上风筒。为减少通风阻力，应尽量采用较大直径风筒。可按下式验算：H=h1+h2；h1=(a•L1•P/S13)•Q12；h2=lO％h1，式中：H为风筒通风总阻力，Pa：h1为风筒摩擦阻力，Pa；h2为风筒局部阻力（取摩擦阻力的10％），Pa；a为风筒摩擦阻力系数，NS2/m4：L1为风筒长度，m；P为风筒净断面周长，m；Sl为风筒净断面面积，m2；Qf为风筒过风量，m3/s。验算合格即可。
2）对于局部通风机的选择。①对局部通风机工作风量：Qj=ψ•Q；ψ=1/(1-n•η)，式中：Qj为局部通风机的工作风量，m3/min；ψ为风筒漏风备用系数；n为风筒数量，按照局部通风机最大通风距离选取；η为单节风筒漏风率。②对局部通风机工作风压：H1=L•R•Qj•Q/3600，式中：H1为局部通风机的工作风压，Pa：L为风机最大供风距离，m；R为风筒百米风阻，NS2/m8。据此先求出Qj和H1后，可按局部通风机特性曲线或参数表选择合适的风机即可。
3）对于风筒出口与掘进工作面的距离确定。按下式计算确定：L2≤4S1/2，式中：L2为风筒出口与掘进工作面的距离，m。
4）局部通风机的安装位置确定。对于局部通风机的安装位置来说，应满足以下要求：①安装位置在进风巷且该处的供给风量要大于风机的吸入量；②距掘进巷道回风口的距离≮10m，距巷道底板的距离≮0.3m；③风机与风机吸风口之间的距离≮10m。
5）局部通风机安装位置所需的风量计算。按下式进行：Q0≥Q1+Q2；Q1=S0•V0min，式中：Q0为局部通风机安装位置所需风量，m3/min；Q1为巷道内最低风速所需风量，m3/min；Q2为局部通风机的吸入风量，m3/min；S0为局部通风机所在巷道的净断面积，m2；V0min为局部通风机所在巷道允许的最小风速，m/s。
4 掘进通风系统的技术维护与管理需要加强
1）要尽量减少风筒的漏风。对于风筒接头质量的好坏直接会影响风阻和漏风，柔性风筒接头的漏风就在接头和破损处。减少漏风的主要措施：①改进风筒接头：可采取插接、反边接头和罗圈接头。插接简便，但漏风大、不坚固。两环固定平反边接头合适。②加强管控：设立专人风筒漏风管理，逢环必挂，破损及时修补或更换。巷道低坡处为防止皮带拉破，可在风筒外侧以旧皮带保护。③减少风筒风阻措施：可增加通风距离，保证工作面所需的风量要求。
2）尽量配套使用铁质风包和分风器。对于大功率风机启动时极易损坏柔性风包和分风器，会引起工作面瓦斯超限。为了减少铁质风包和分风器的漏风，可在各连接件间加设衬垫。风机出风口侧的涡流风流在铁质风包和分风器中减摩恢复正常后进入柔性风筒，这能减少对柔性风包和分风器损坏，提高供风量质量，满足工作用风。
3）尽量减少放炮对通风系统的影响。应尽量打深孔放松动炮释放瓦斯和地应力，以减少响煤炮现象发生。具体施工时可在掘进工作面正前和两帮打8m的超前深孔，装药放松动炮，以便释放煤体瓦斯和煤层应力，减少冲击地压的发生，从而避免发生冲击地压后瞬间释放大量高浓度瓦斯造成工作面瓦斯的超限，如此也能使工作面的瓦斯更均匀、有规律地向外释放出来。
结束语：
总之，要针对掘进通风存在的问题，弄清掘进工作面通风技术的相关参数计算及其设备选型的这一关键，然后采取必要措施进行有效管控即可。掘进系统的局部通风对矿井的安全生产影响较大，必须切实抓紧抓牢，确保万无一失。掘进通风搞好了，对煤矿安全生产大为有利，这也是提高的矿井经济效益的前提和基础。
参考文献
[1]龚大银，等.掘进工作面突出前瓦斯涌出规律研究[J].矿业安全与环保，2009，8（增刊）：115-118.
[2]闫海兵.掘进工作面的瓦斯治理及防突措施[J].山西煤炭，2014，6：25-26,39.
[3]雷鸣.掘进工作面通风设计及安全管理探究[J].山东煤炭科技，2014，11:96-99
论文作者:赵雨菲
论文发表刊物:《知识-力量》2019年4月下
论文发表时间:2019/2/13
标签：工作面论文; 通风机论文; 风量论文; 局部论文; 瓦斯论文; 巷道论文; 风速论文; 《知识-力量》2019年4月下论文;