综采工作面通风系统优化应用

综采工作面通风系统优化应用
摘要：通风系统的安全稳定是保证综采工作面安全生产的前提，在工作面回采
前必须根据瓦斯涌出量、回采长度等条件合理选择通风方式。

目前，中国多数煤
矿综采工作面主要采用一进一回的“U”型通风方式，该通风方式具有通风路线短、分支少、风阻小等优点。

但是在煤矿实际生产过程中，由于工作面管理不到位、
瓦斯涌出量大等因素制约，工作面存在漏风量大、风量不足以及上隅角瓦斯超限
等现象，传统“U”型通风方式不能满足工作面安全回采要求。

本文以8102综采工
作面为例，分析了工作面前期回采过程中通风系统主要存在的问题，并进行了相
应的优化。

关键词：综采工作面；通风系统；系统优化
引言
为了满足综采放顶煤或大采高工作面大型设备安装和瓦斯治理的需要，某矿综采
工作面主要采用三进两回、“U并U”和两进一回等“Y”型或偏“Y”型通风系统，但这
些通风系统都存在以下问题:①上隅角至尾部通风横川存在采空区通风，不符合《煤矿安全规程》“采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区”的规定要求;②尾部横川瓦斯浓度高、难以控制，易造成瓦斯超限;③开路横川至尾部通风
横川存在角联通风，易造成通风系统不稳定。

为了消除“Y”型或偏“Y”型通风系统
的安全隐患，急需对原有的通风系统进行改造优化，以提高综采工作面通风的稳
定性和可靠性。

1、矿井通风系统应用现状
1.1通风系统技术概况
在经历多次优化改进后，现阶段的矿井通风系统大多是“多风机、多级机站”的工
作模式，井下与地表空气的交换流通是通过类似接力的方法进行的，能够满足井
下通风需求且具有较高通风效率。

而通风系统的风量是可控的，配置有控制模块，可根据井下需要科学调整通风系统功率，避免了恒定功率带来的风机能源损耗。

需注意到，以往我们所提的通风系统优化仅针对某特定矿井工作状态，然而矿井
作业是变化的，井下环境也有较大变动，对矿井通风条件也有不同的要求，因此，通风系统应具备矿井生产变化的适应能力，从而避免因通风系统问题影响矿井生产。

1.2通风系统所面临问题
受技术条件限制，矿井通风系统仍存在如下问题：一是空巷道问题，随着矿井开
采的深入，在掘进过程中可产生较多的失去开采价值的空巷道，而实际中，很多
矿山企业未能及时处理空巷道，使得未经封堵的空巷道大大降低了通风效率，损
失较多的风量，也使得通风效果不佳。

二是粉尘、瓦斯等危险物质排出不彻底，
煤矿矿井开采难免会遭遇此类问题，即破坏了矿山环境，更给井下作业人员构成
危害。

因此，在矿井作业中要发挥通风系统功效，不断优化通风条件，致力于矿
山环境优化和采矿安全保障。

2、矿井通风系统的优化策略
2.1健全矿井通风监管体系
除技术和设备角度外，通风工作监管对于保证通风系统高效及安全也发挥重要作用，通过建立科学完善的通风监管体系，可有效确保通风系统安全稳定。

现阶段
的矿井管理中，对于通风工作监管虽已有所开展，然而由于监管不够深入且对通
风系统多缺乏动态监管的意识，也就导致通风工作监管缺乏实效。

因此，通风监
管责任岗的设置很有必要，通过科学制定通风监管工作制度，规范通风监管行为，加强通风系统运行监控，提高通风系统操作行为的规范性。

同时，有监管就要有
惩处，要健全通风管理奖惩制度，激发通风系统管理人员责任意识，为通风系统
安全做好监管工作。

2.2科学布置多风多机站
科学布置多风多机站可以提高通风系统在具体运行过程中的性能，在矿井通风系
统中，通过合理的方式，完成对多风多机站合理布局，可以提高矿井作业过程中，传送风力的具体效率，并且可以大幅度减少具体作业期间，对于各种能源的消耗，降低成本，从而使企业在运行过程中生产效益能够得到进一步提高。

矿井通风技术在我国出现已经有几十年的历史，同时，随着科技的不断发展，以
及人们对矿井通风技术研究的不断深入，矿井通风技术达到了一个新高度。

在矿
井通风技术不断发展过程中，通过更换多风机和多机站，可以使通风系统的作用
得到改善，可以促进矿井下各种有害气体的排放，完成矿井通风换气。

因为矿井
通风系统中采用的多风机多机站对风量调节，利用风机完成相应的控制，这在一
定程度上加快了通风技术的发展，从而达到节约物力、人力、财力的目的。

2.3加大先进通风设备引进
由于通风系统的机械部分是实现矿井通风的核心部件，通风系统的优化离不开先
进设备的引进和推广。

这就需加大通风系统优化资金投入，采购先进通风设备，
实现通风性能的有效提升。

同时，为有效应对井下粉尘、瓦斯等危险物质，应采
购可应对该问题的通风设备。

矿井生产常采用的通风模式有：自然通风和设备通风，而在井下只可采用设备通风的方式，面对复杂井下环境，对风机功率有较高
要求，然而实际中多为小功率风机，通风效果差，急需更新通风设备。

目前先进
通风设备有轴流式和离心式两类，有着很好的通风表现，不仅占地小、噪音少，
而且矿井环境适应性强，大大提高通风效率。

2.4合理结合主扇和辅扇
矿井中的环境十分复杂，在实际生产过程中，稍有不慎就会发生安全事故，特别
通风系统运行中，如果存在问题，会增加矿井生产的安全隐患，容易引发安全事故。

矿井生产期间，要实时监督矿井通风技术，及时发现问题，并且要矿井通风
系统进行合理优化设计，将主扇和辅扇两者相结合，提高矿井通风系统设计的合
理性，通过该方式，一方面可以对矿井生产过程中，空气中各种有害物质的具体
浓度进行合理控制。

另一方面可以降低煤炭企业在实际运行过程中的具体费用，
最终达到安全生产，降低企业成本，提高经济效益的最终目的。

2.5选择科学的通风技术
矿井生产是一项危险性较高的工作，为了确保矿井工的安全性，应从实际情况出发，做好对矿井通风中采用的通风技术的选择，确保采用的通风技术的合理性，
避免发生安全事故。

由此可见，矿井生产期间，采用的矿井通风技术必须科学合理。

同时，在选择矿井通风技术时，要对矿井通风阻力的具体大小情况进行合理测量，依据获取的数据和相应的信息，对矿井通风中存在的各项问题进行合理分析，对
矿井通风技术进行合理改进，进而达到优化通风技术和系统的作用，促进矿井通
风技术可以不断向前发展。

例如，在对矿井通风阻力进行测量过程中，对矿井中风流阻力大小，以及相应的
分布情况进行准确记录，一旦发现问题，可以采取有效的措施对问题加以解决，
保证最终的设计情况与矿井的具体通风情况相符。

结语
针对8102综采工作面原“U”型通风方式主要存在的问题，通风区根据实际生产情
况对工作面通风系统进行优化，采用“U+L”型通风系统。

从实际应用效果来看，优化后的通风系统没有出现上隅角瓦斯积聚现象，提高了采空区安全管理水平，保
证了工作面安全快速回采。

“U+L”型通风系统可用于高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井，为其他高瓦斯煤矿综采工作面通风系统优化提供了实践经验，取得了显著的应用
成效。

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