神东总工详解超大断面超长距离掘进通风技术

　　上湾煤矿1^-2煤四盘区设计采用8.8 m超大采高综采成套装备，设备体积和质量均较大，为了装备运输需要单独施工支架运输专用巷道，该巷道长5 340 m，巷道断面面积34.8 m²(6.0 m×5.8 m)。如此超大断面、超长距离单巷掘进在国内外井工煤矿还是首例，掘进通风安全技术国内外尚无可借鉴的经验。

　　（1）单风机大直径柔性风筒压入式局部通风技术，采用2×30 kW以上大功率局部通风机，配合直径1 000 mm以上的风筒对工作面进行供风;

　　（2）通风机间隔串联的局部通风技术，使用2台局部通风机间隔一段距离进行串联作业，解决由于掘进通风距离长难以选择合适局部通风机的难题;

　　（3）通风机并联的局部通风技术，采用2台局部通风机同时经2条风筒直接向工作面并联供风，既减少了风筒的漏风率，又避免了风筒由于承受过高的风压而破裂;

　　（4）构筑风库的局部通风技术，在巷道掘进到一定长度后，在巷道内构筑一个风库，用1台或2台局部通风机通过风筒同时向风库内供风，在风库内安设1台局部通风机，将风库内的新鲜风流通过风筒供给工作面，工作面的污风经巷道排出地面;

　　（5）钻孔导风的局部通风技术，从其他水平巷道或地表向井下掘进巷道施工1个通风钻孔，通过钻孔为施工巷道供风，可大幅缩短通风路径，增大掘进工作面的风量，改善掘进通风效果;

　　（6）利用全风压与局部通风机相结合的局部通风技术掘腰巷，在2条相近巷道同时平行掘进过程中，在中部从2条巷道之间贯通联络巷，形成1条巷道进风、另1条巷道回风的全风压通风系统，在全风压通风的基础上使用局部通风机向掘进工作面供风.

　　下图为四盘区巷道设计。

　　下图为四盘区支架专用巷通风系统。

　　通过计算，得出：

　　工作面需风量为：540 m³/min

　　工作面风阻为：47.836 N·s²/m⁸

　　工作面风筒漏风率为：32.04%

　　工作面局部通风机全压为：5739 Pa

　　工作面局部通风机的选型为：FBDYN07.5(2×55 kW)局部通风机，其风量为680～980 m³/min，全压为1 400～6 500 Pa。

　　（1）利用变频技术动态调整局部通风机频率和转数，使其达到最佳的工况点。

　　（2）选用直径为1 200 mm的双反边柔性风筒，且在风筒内壁沿针眼粘合1层风筒布覆盖针眼，以减少漏风。

　　（3）局部通风机实现“三专两闭锁”，并设置开停传感器。

　　（4）在工作面配备了应急无轨胶轮运输车辆、压缩氧自救器和自救器接续站，当工作面出现风量不足、微风或者停风时，人员乘车能够在10 min内安全撤出到进风大巷。

　　（5）在工作面建立“六位一体”降尘系统。

　　FBDYN075型(2×55 kW)局部通风机配合直径1 200 mm柔性风筒能够满足长5 340 m、断面积34.8 m²单巷掘进的通风需要。目前该巷道已经顺利完成掘进工作，为超大断面、超长距离单巷通风安全技术的应用提供了实践经验。

　　局部通风机变频技术的应用，实现了不同掘进距离风机工况的灵活调节，为超大断面、超长距离单巷掘进工作面的通风安全提供了技术支撑，达到了安全可靠，节能降耗的目的。

小贴士

　　当风筒的漏风量增大时，采取的降阻减漏措施：

　　♡ 自主研制风筒接口捆绑器，缓解了风筒接头处的压力，降低了风筒脱节甚至被撕裂的危险。

　　♡ 在风筒的高压部位设置衬垫，避免高压部位漏风。

　　♡ 在风筒日常管理中，要求风筒吊挂要平、直、稳、紧、逢环必吊、缺环必补，拐弯处要用刚性风筒连接平缓过渡。

　　♡ 每天安排员工对工作面沿线风筒质量进行排查，发现风筒漏风隐患及时进行处理。

文章来源：杨俊哲.超大断面单巷超长距离掘进通风技术研究[J]煤炭科学技术,2017,45(2)：65-70.