掘進通風(fēng)是為了保證掘進工作面作業(yè)人員呼吸新鮮空氣,同時稀釋掘進工作面的瓦斯和放炮后的有害煙塵所采取的通風(fēng)安全措施和方法。掘進通風(fēng)在書本上的分類有總風(fēng)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)和局扇通風(fēng)三種。
在新建礦井施工過程中,全風(fēng)壓通風(fēng)和引射器通風(fēng)都是無法使用的,只能采用局扇通風(fēng)。局扇通風(fēng)的方式有壓入式,抽出式和混和式三種。按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,煤巷、半煤巷和瓦斯涌出的巖巷掘進應(yīng)采用壓入式通風(fēng),不得采用抽出式通風(fēng)。
長嶺礦井副平硐施工至1560大巷后,先后開口掘101采區(qū)回風(fēng)上山、軌道上山和主平硐。由于供風(fēng)距離長,最長達1500米,掘進工作面安排過多,最多達四個工作面。局扇從副平硐井口通過風(fēng)筒壓入通風(fēng)越來越困難,回風(fēng)流瓦斯超限越來越頻繁和嚴重。試用常規(guī)局扇集中串聯(lián)通風(fēng)解決長嶺礦井掘進通風(fēng)問題在技術(shù)、經(jīng)濟效果不理想的前提下,項目部在公司的指導(dǎo)下進行了一些探索,下面進行淺層次分析。
一、問題分析
云南東源鎮(zhèn)雄煤業(yè)有限公司長嶺礦井于2003年10月開工建設(shè),至今已三年時間。在開工建設(shè)的前兩年,由于只有一個隊施工,單頭掘進,掘進距離在1000米內(nèi),掘進通風(fēng)問題沒有顯露出來。2005年9月以后,項目部原兩個掘進隊集中長嶺進行礦建施工,2006年3月掘進工作面由單頭掘進變?yōu)閮蓚€、三個,最多達四個工作面同時掘進,單頭最長供風(fēng)距離達到1600米,設(shè)計最長供風(fēng)距離近2800米。因此,長嶺礦井礦建施工掘進通風(fēng)問題越來越突出,給礦建施工帶來了嚴重的影響和安全威脅。綜合分析,主要存在以下問題:
1、通風(fēng)距離隨著施工進度的加快不斷增長,通風(fēng)阻力增大,通風(fēng)效果逐漸降低,風(fēng)壓不足。
2、掘進工作面炮后瓦斯涌出量較大,吹散涌出瓦斯所需時間較長,在煤層裂隙較發(fā)育地段或煤層錯動面,斷層附近,炮后瓦斯?jié)舛仍?%以上。
3、由于供風(fēng)距離長,掘進工作面多。瓦斯涌出量大,導(dǎo)致回風(fēng)流巷在頂板下0.5-0.1m范圍內(nèi)瓦斯積聚超限,最高達4%以上。
4、副平硐總回風(fēng)內(nèi)風(fēng)流瓦斯?jié)舛瘸?,最高達到1.4%。
5、聯(lián)絡(luò)巷,巷道交岔口,回風(fēng)流處于下行風(fēng)地段巷道頂板、巷道頂層凹陷處,頂板破碎架料支護頂部瓦斯積聚超限,最高達到4%以上。
6、因供電不正常,單回路供電,網(wǎng)上經(jīng)常停電造成井下瓦斯積聚,恢復(fù)供電后,排放瓦斯時間較長。
二、原因分析
長嶺礦井礦建施工掘進通風(fēng)存在以上問題的原因是多方面的,主要原因有:
1、長嶺礦井風(fēng)井施工滯后是主要原因之一。
2004年8月公司成立后,按招投標形式,長嶺礦井風(fēng)井施工由十四冶下屬公司中標。由于各方面原因,中標單位未按公司要求按期進場進行風(fēng)井施工。直到2005年8月,后所煤礦鎮(zhèn)雄礦建項目部集中長嶺后才開工進行風(fēng)井施工,至少在回風(fēng)系統(tǒng)形成的時間上滯后了半年多,為長嶺礦建施工掘進通風(fēng)造成了無法從根本上解決的問題,最終形成了各掘進迎頭供風(fēng)距離和回風(fēng)距離不斷延長,通風(fēng)阻力增大,出現(xiàn)迎頭風(fēng)量足夠,而風(fēng)機風(fēng)壓不能克服回風(fēng)阻力。
2、根據(jù)地質(zhì)資料表明,長嶺礦區(qū)處于地質(zhì)勘探線13#-14#之間,屬瓦斯區(qū)域,噸煤瓦斯總量為0.11-19.7m3/t。也就是說單一個掘進迎頭,全巷道炮后瓦斯最高涌出可達230-240m3。而掘進工作面不作業(yè),根據(jù)回風(fēng)流瓦斯?jié)舛群涂傦L(fēng)量初步測算瓦斯普通涌出量在4m3/min以上。
3、在礦井回風(fēng)系統(tǒng)形成以前,掘進頭安排過多,一是井下瓦斯涌出量增大;二是局扇安裝在地面,風(fēng)筒從副平硐進入,最多進入四趟風(fēng)筒,縮小了副平硐回風(fēng)斷面,增加了回風(fēng)阻力。
4、風(fēng)機能力小,風(fēng)筒斷面小,風(fēng)筒維護質(zhì)量差,不能滿足多頭長距離供風(fēng)需要。
5、網(wǎng)上停電頻繁,同時又是單回路供電,無法實現(xiàn)計劃停電停風(fēng)。