李紅月

（同煤集團云崗礦通風(fēng)區(qū)，山西 大同 037017）

1 概 況

云崗礦6306工作面位于井田的西翼六采區(qū)，其西側(cè)為6308采空區(qū)，于2000年底全部采完，2001年11月6308停采線冒煙，2004年1月火區(qū)熄滅，啟封送巷；東側(cè)為6304采空區(qū)，尚有老火區(qū)具有復(fù)燃的可能性；南側(cè)為6302采空區(qū)，于1999年采完，該區(qū)段留有隔離煤柱已被壓酥；北側(cè)為尚未開采的6310區(qū)段。

6306工作面三面為采空區(qū)包圍，兩側(cè)有火區(qū)，一側(cè)是被壓酥煤柱，形成了“孤島”工作面。該采區(qū)是采用盤區(qū)石門上（下）山布置方式，沿空送巷，無煤柱開采，傾斜長壁分層開采，金屬網(wǎng)假頂全部冒落采煤方法。3上煤層厚5.21m，頂板為砂巖，厚度6.2m；3煤層厚3.5m，頂板為粉砂巖，厚度為5.09m。煤層傾角4°～6°，煤質(zhì)牌號為氣煤，揮發(fā)分為38.5%，發(fā)火期為3～6個月。煤層有自燃性，?T=40°。6306是沿空送巷“孤島”開采工作面，周圍火點對回采危害極大。

2 6306-l工作面通風(fēng)系統(tǒng)

6306工作面為W型通風(fēng)系統(tǒng)，東西沿空平巷均為進風(fēng)流，工作面中間開一條回風(fēng)中間巷。在6308巖石集中巷頂盤建兩道調(diào)節(jié)風(fēng)門，在6302軌道集中巷建兩道風(fēng)門，在6304回風(fēng)巷建兩道風(fēng)門，在6306面3煤層繞道建兩道風(fēng)門，在停采線施工繞道建兩道風(fēng)門，構(gòu)成二進一回的W型通風(fēng)系統(tǒng)，如圖1所示。

（1）由6308巖石集中巷進風(fēng)→1、2號進風(fēng)斜巷→6306-1平巷→工作面→6306-1回風(fēng)中間巷→回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→6302軌道中巷→三、五采區(qū)總回巷→西風(fēng)井。

圖1 6306-l工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

（2）6304巖石集中巷進風(fēng)→1、2號進風(fēng)斜巷→6306-1東平巷→工作面→6306-1回風(fēng)巷→回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→6302軌道中巷→三、五采區(qū)總回風(fēng)巷→西風(fēng)井。

其特點為：（1）將6306-1西區(qū)段運輸平巷改為進風(fēng)流，并要求6308巖石集中巷改為進風(fēng)流，使6308采空區(qū)及其西平巷沿空巷道處于均壓狀態(tài)。（2）將6306-1東平巷改為進風(fēng)流，并要求6304面3層煤運輸平巷改為進風(fēng)流，使6304采空區(qū)其東平巷沿空巷道處于均壓狀態(tài)。

布置兩側(cè)的采空區(qū)（6308及6304）的漏風(fēng)通道均在進風(fēng)流中，而6306-l東西平巷的沿空巷道仍在進風(fēng)流中，而進風(fēng)流中負(fù)壓值比較小，故此漏風(fēng)小，易實現(xiàn)均壓防滅火的措施。

3 均壓通風(fēng)防滅火研究

均壓通風(fēng)防滅火的實質(zhì)就是破壞漏風(fēng)供氧條件，調(diào)整采場風(fēng)流流動方向，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)，減少向采空區(qū)或火區(qū)漏風(fēng)供氧，防止煤層自然發(fā)火。

為了確保6306-l“孤島”工作面安全回采，減少向東西平巷沿空一側(cè)的漏風(fēng)，使三面采空區(qū)處于均壓狀態(tài)，防止自然發(fā)火。

將6308巖石集中巷、6306巖石集中巷、6304巖石集中巷、6300煤層集中巷及6306-1東西平巷均布置在進風(fēng)流里，在工作面東平巷以西45m處開一條中間回風(fēng)巷，構(gòu)成W型通風(fēng)系統(tǒng)，有利于均壓通風(fēng)技術(shù)實施，再控制調(diào)整6308巖石集中巷與6306-1西平巷沿空巷的風(fēng)壓值趨近于相等，調(diào)整6304煤層集中巷與6306-1東平巷沿空巷風(fēng)壓值趨近于相等，使6308采空區(qū)、6306采空區(qū)及火區(qū)處于均壓狀態(tài)，使漏風(fēng)通道兩點風(fēng)壓差h＜2mmH2O，東西平巷、沿空巷道一側(cè)減少漏風(fēng)量，防止了自然發(fā)火。

4 調(diào)壓研究方法

4.1 采空區(qū)或火區(qū)增加并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路方法

根據(jù)安全生產(chǎn)要求，確定6306-1西平巷到工作面的需要風(fēng)量Ql值及風(fēng)阻R1值可為定量值。然后在6308巖石集中巷內(nèi)進行調(diào)配風(fēng)量Q2值及風(fēng)阻R2值（增設(shè)調(diào)節(jié)窗）可為變量值。

根據(jù)風(fēng)壓平衡定律，在并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路里：H總=H1=H2=···Hm。

調(diào)制6308采空區(qū)或火區(qū)的漏風(fēng)通道風(fēng)壓值與6306-l西平巷漏風(fēng)點的風(fēng)壓值趨近于相等，即H1≈H2，兩點風(fēng)壓差趨近于零，可實現(xiàn)均壓狀態(tài)。

在并聯(lián)通風(fēng)線路里：Q1=Q2，Q3=Q4，根據(jù)漏風(fēng)阻力定律H=R·Q2分析。

（1）在風(fēng)路3上加調(diào)節(jié)窗后，R3值增大，如圖2（a）所示。其兩點風(fēng)壓Hc＞Hd，兩點漏風(fēng)方向由c→d，存在漏風(fēng)問題。

（2）在風(fēng)路1上加調(diào)節(jié)窗后，R3值增大，如圖2（b）所示。其兩點風(fēng)壓Hd＞Hc，兩點漏風(fēng)方向由d→c，存在漏風(fēng)問題。

控制調(diào)整：使兩點風(fēng)壓Hc=Hd，使Q漏→0，6308采空區(qū)實現(xiàn)了均壓狀態(tài)。

圖2 6308采空區(qū)火區(qū)角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖

（3）實測沿空巷一側(cè)漏風(fēng)量方法。設(shè)：西平巷進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷口進風(fēng)量為Q進，西平巷至工作面切眼口風(fēng)量為Q切，西平巷沿空巷一側(cè)漏風(fēng)量為Q漏1-2，所以，Q漏1-2=Q進-Q切。

設(shè)：沿空一側(cè)總面積為M2，沿空一側(cè)點總漏風(fēng)量為Q漏1-2，沿空一側(cè)單位面積漏風(fēng)量為Qm=Q漏1-2/M2，考察沿空巷道一側(cè)單位面積漏風(fēng)量指標(biāo)Qm→0。

4.2 增設(shè)調(diào)壓室的方法實現(xiàn)均壓狀態(tài)

如6304區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)網(wǎng)路圖所示：6300煤層集中巷道在進風(fēng)的盲巷頭里，6306-l東平巷布置在進風(fēng)巷里，增設(shè)調(diào)壓室使兩巷的風(fēng)壓值相等，其兩巷風(fēng)壓差值趨近于零，所以6304采空區(qū)的漏風(fēng)趨近于零。但是必須在6300煤集巷增設(shè)調(diào)壓室，使6304采空區(qū)或火區(qū)處于均壓狀態(tài)。6304采空區(qū)調(diào)壓方式見圖3所示。

圖3 6304采空區(qū)調(diào)壓圖

調(diào)壓室有兩種：一種是在6300煤層集中巷內(nèi)建兩道密閉墻，墻上安裝調(diào)壓風(fēng)機1臺及U型管壓差計；另一種是在6300煤層集中巷內(nèi)建兩道密閉墻，墻上接3寸鋼管及U型管壓差計。鋼管另一端接到6306-1東平巷測壓點處，用閘門控制鋼管風(fēng)量，使兩點壓差趨近于零，所以6304采空區(qū)漏風(fēng)量趨近于零。

從圖4中看出，6304采空區(qū)不在并聯(lián)網(wǎng)路里，也不在角聯(lián)網(wǎng)路里，兩巷風(fēng)壓值不相等。增設(shè)調(diào)壓室后，可調(diào)制6300煤巷風(fēng)壓與6306-1東平巷風(fēng)壓趨近于相等。所以，Q漏→0，可實現(xiàn)均壓狀態(tài)。

4.3 6306-l采空區(qū)的調(diào)壓方法

從6306-1區(qū)段通風(fēng)系統(tǒng)圖及通風(fēng)網(wǎng)路圖看出，當(dāng)6306-1回采推過l號進回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷后，形成采空區(qū)，要及時封閉聯(lián)終巷A、B兩處，如圖4所示。該兩點是6306-l采空區(qū)的漏風(fēng)點，如A、B兩點風(fēng)壓值不相等時，6306-l采空區(qū)產(chǎn)生漏風(fēng)，這時將6304巖石集中巷風(fēng)門及6306巖石集中巷風(fēng)門向前移動，6306調(diào)壓如圖5所示。同時調(diào)制兩巷的風(fēng)量Q值及風(fēng)阻R值（增設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗），可實現(xiàn)A、B兩點風(fēng)壓值趨近于零，實現(xiàn)了6306-1采空區(qū)的均壓狀態(tài)。

圖4 6306-1區(qū)段通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖

從圖4中分析：6304巖石集中巷與6306巖石集中巷在并聯(lián)網(wǎng)路里，而6306采空區(qū)也在角聯(lián)網(wǎng)路里，根據(jù)上述6308采空區(qū)調(diào)壓理論分析，6306采空區(qū)同理可實現(xiàn)均壓狀態(tài)。

4.4 大面積調(diào)壓方法

當(dāng)6306-l回采完畢聯(lián)絡(luò)巷及漏風(fēng)點溜煤眼等全部封閉，這時采空區(qū)漏風(fēng)點比較多（計18個），由于巷道風(fēng)壓作用，可能產(chǎn)生采空區(qū)大量漏風(fēng)供氧，采用大面積調(diào)壓方法（圖5）。

圖5 6306-1區(qū)段調(diào)壓圖（大面積調(diào)壓）

6306-1回采完畢，聯(lián)絡(luò)巷及漏風(fēng)點溜煤眼全部封閉后，必須把6302軌中巷風(fēng)門、6304巖石集中巷風(fēng)門、6306巖石集中巷風(fēng)門、6308巖石集中巷風(fēng)門全部去掉。在三、五采區(qū)總回風(fēng)巷建兩道調(diào)節(jié)風(fēng)門。將調(diào)壓區(qū)域全部布置在進風(fēng)流里，然后在上述巷道內(nèi)進行調(diào)制配風(fēng)量及風(fēng)阻值（建調(diào)節(jié)風(fēng)窗）使6306區(qū)段全部處于均壓狀態(tài)。

從通風(fēng)網(wǎng)路里分析：上述的巖石集中巷全部布置在并聯(lián)的網(wǎng)路里，而且6304、6306、6308采空區(qū)，又處于角聯(lián)網(wǎng)路里，根據(jù)風(fēng)壓平衡定律，并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路里：H總=H1=H2=···HN。

根據(jù)漏風(fēng)阻力定律分析：在角聯(lián)網(wǎng)路里，可調(diào)制使漏風(fēng)兩點HC=HD，實現(xiàn)均壓通風(fēng)。

5 實踐應(yīng)用效果分析

以6306-1“孤島”放頂煤綜采工作面為案例，以均壓通風(fēng)技術(shù)為關(guān)鍵措施，開展了綜合防滅火的治理研究。采用多種辦法調(diào)節(jié)工作面與采空區(qū)風(fēng)壓分布，控制了均壓范圍內(nèi)的風(fēng)壓差，對該工作面的防火問題進行了有效治理。盡管該種調(diào)風(fēng)調(diào)壓措施有一些復(fù)雜，但是有效治理了6306-1工作面的防火問題，同時該技術(shù)措施改善了綜采工作面的作業(yè)環(huán)境，保障了井下煤層開采的安全性。