煤矿安全新技术

煤矿安全新技术

第一章概述

矿井通风是矿井安全生产的差不多保障。矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新奇空气，供给人员呼吸，稀释并排出各种有害气体和浮尘，以降低环境温度，制造良好的气候条件，并在发生灾变时能够依照撤人救灾的需要调节和操纵风流流淌路线的作业。

20世纪80年代以来，随着煤矿机械化水平的提高，采煤方法、巷道布置及支护的改革，电子和计算机技术的进展，我国矿井通风技术有了长足的进步，通风治理日益规范化、系列化、制度化，通风新技术和新装备愈来愈多地投人应用。以低耗、高效、

安全为准则的通风系统优化改造在许多煤矿得以实施，使其能够更好地为高产、高效、安全的集约化生产提供安全保障。

第一节矿井通风系统的优化改造

矿井通风系统是向矿井各用风点供给新奇空气、排出污风的通风方式(进＼回风井布置的方式一中央式、对角式、混合式)、通风方法(抽出式、压人式、抽压混合式)、通风网络(由风流流经的巷道及相关设施组成)和通风操纵设施(通风构筑物)的总称。

近年来，为适应综合机械化采煤的要求，原煤炭工业部在总结建设经验，借鉴国外先进技术的基础上于1984颁发了《关于改革矿井开拓部署的若干技术规定》，作为新井建设、生产矿井技术改造和开拓延深的依据。为适应生产集约化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“针对现实、着眼长远、因地制宜、对

症下药、综合治理、节能增风”为指导思想，对数百对国有煤矿进行了通风系统优化改造，配合生产矿井井田合并、开采范围扩大和储量增多等改扩建工作。这类通风系统优化改造要紧有以下几个方面内容。

一、通风方式的改革

依照矿井的特点和需要，把中央式通风演变为中央一对角式混合通风系统。为适应综采集约化生产，工作面单产超过1Mt／a的要求，对矿井采纳分区域开拓。因此，形成区域式通风系统，即每个区域均有一组进、回风井，各个区域采纳相对独立的通风技术。它具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好，便于选择要紧通风机，使事实上现高效节能的特点，提高了矿井的通风能力和抗灾能力，适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。总之，新建大型矿井通风系统

以对角式、分区式为主，改扩建的生产矿井以混合式为主，表1-1-1表示我国大型煤矿各类通风方式分布状况。

二、要紧通风机的经济运行能力的提高

为提高要紧通风机的经济运行能力，要紧开展了以下工作。

(1)为适应通风系统的变化和生产集约化的要求，20世纪80年代以来，我国相继出现2K60系列和GAF系列的轴流式风机和G4-73与K4-73系列的离心式风机。20世纪90年代，依托于国

家“八五”关项目，研制出FD型的对旋式风机。该系列风机具有能耗低、效率高的特点，因而迅速在我国煤矿推广。在原煤炭部“九五”攻关项目中，无驼峰式轴流风机的研制成功增大了通风机的稳定工作区域。

(2)研制出离心式风机的调速装置，如可控硅调速、液力偶合器和变频调速装置。

(3)加强了通风机及其附属装置治理，减少风硐、风机内部以及扩散塔的阻力损失和漏风，提高了通风机运行效率。在生产矿井进行老、旧机的运行状态改造中，要紧查明了通风机特性与通风网络风阻特性匹配差，要紧通风机选型偏大，风机转速偏高，电机容量偏大，使风机长期处于低效区运行等问题，提出一整套风机经济运行的方法，对老、旧风机进行多种方法的技术改造，如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等方法提高风机运行效率。

三、采区通风系统优化布置

优化采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部进展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立的进风和回风上山，利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了U＋L型方式(或称尾巷布置方式)，改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚，促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采纳了Y型的通风布置方式，单独供应新奇风流直接稀释采空区涌出的瓦斯。此外，还采纳了W型和Z型等布置方式，在适宜条件下均取得了较理想的通风效果，大大地改善了采煤工作

面的通风条件，保证了安全回采。

四、新型通风设施的使用

为适应矿井灾变时期风流操纵的需要，研制出能在地面利用矿井环境监控系统或远程操纵系统操纵井下要紧风门的自动系统，解决了灾变时期，当矿工和抢救人员难以到达灾区和烟流入侵区域而按救灾要求必须开启或关闭风门的难题。

第二节矿井通风装备和仪器仪表的改进

一、矿井环境监测系统的建立

20世纪80年代以来，在全国范围内，大中型矿井已普遍建