掘进工作面大断面超长距离通风技术研究.pdf

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1、2010年l2月矿业安全与环保第37卷第6期掘进工作面大断面超长距离通风技术研究李浩荡，张庆华，张淑同(1．中国神华神东煤炭集团大柳塔煤矿，陕西神木719315；2．煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆4~037)摘要：针对大柳塔煤矿大断面、超长距离掘进工作面需风量大与供风难之间矛盾的现状，研究了影响超长距离局部通风的技术关键，通过局部通风机合理选型、减阻、减漏、科学管理的方式提高了供风量，实现了局部通风机通风距离达3175m，解决了供需矛盾。该技术对高产高效掘进工作面通风具有重要的借鉴意义。关键词：大断面掘进工作面；局部通风；漏风率；摩擦阻力；长距离供风中图分类号：TD72文献标志码：B

2、文章编号：1008—4495(2010)06—0078—02由于掘进工作面的作业空间狭小、不能全负压为低瓦斯矿井，掘进工作面预计回风流中绝对CH通风等客观因素，决定了掘进工作面局部通风现状，涌出量为0．043m／min；工作面同时工作的最多人在井巷独头部分不能形成贯穿风流，必须采用导风数根据矿井实际情况取45人。设施，使新鲜风流与污浊风流隔开llJ。该技术不同1．2需风量计算于全负压通风，容易出现T作面风量不足，特别是近掘进工作面风筒出口风量按工作面最多人数、年来随着采掘机械化不断发展，要求巷道断面积越CH涌出量、CO涌出量和最低风速进行计算，结果来越大、采掘速度越来越快，掘进工作面瓦

3、斯涌出量见表1。急剧增加，导致掘进工作面需风量显著增大。表1掘进工作面风筒出口风量计算大柳塔煤矿是1座年产2000万t的大型现代化高产高效矿井，矿井地质和开采条件优越。为了实现千万吨级高产高效矿井规模，综采工作面推进长度均在3000m以上，巷道断面积也均在20m左右，因此，长距离、大断面掘进通风技术成为了影响长距离掘进的技术关键。1工作面概况1．1工作面基本情况大柳塔矿活鸡兔井1煤下分层3盘区由于受2工作面局部通风技术难点分析断层的影响，工作面布置长短不一，加之12311工12311工作面若按照一般矿井局部通风设计要作面生产接续十分紧张，故12311工作面运输巷必求将难以保证掘进工作面

4、的有效风量，主要存在两须采用长距离单巷掘进、再掘进切眼和切眼辅巷、方面技术难题：一方面超长距离局部通风，风筒漏风12311工作面回风巷和12312工作面运输巷，设计最量大，难以保证掘进工作面的有效风量；另一方面风远通风距离3175m。该工作面设计净断面积简摩擦阻力大，难以保证风机出口风量，同时风机风20．9m，采用连续采煤机掘进，日平均掘进速度达压高，存在风筒脱节的危险。理论计算如下J：到55m，锚杆和钢筋网联合支护，煤层为缓倾斜煤1)风筒漏风率层，起伏不大，厚4．9～5．2m，结构简单。活鸡兔井Llo0叼收稿日期：2010—04—12；2010—07—26修订作者简介：李浩荡(198

5、l一)，男，河北邢台人，河南理工大式中：77。。为风筒百米漏风率，根据一般矿井设计经学采矿工程专业在读研究生，现就职中国神华神东煤炭集团验，当风筒供风距离大于2000m时取1．5％；L为风大柳塔煤矿。筒最远供风距离，L=3175m。·78·2010年12月矿业安全与环保第37卷第6期代人式(1)计算得到风简漏风率卵=47．6％。反压接头连接，同时研制了专用的风筒接口捆绑器2)局部通风机风量(见图1)，解决了风筒接头漏风的技术难题。(2)式中为风简出口风量，根据表1的风速要求取313．5m／min。将田代入式(2)得到局部通风机最小风量为598．6m／min。3)风简风量Q=~／QQ(3

6、)图1风筒接口捆绑器将数据代人式(3)，风筒风量为433．2m。／rain。3．3降阻技术研究4)风筒摩擦阻力风筒的风阻主要受风筒直径、曲率等因素的制hRlo0，JQ(4)约，各影响因素必须同时做到优化才能降低风阻。1)加大风简直径。降阻最有效的方式就是增式中尺∞为巷道百米风阻，直径1000mm风筒的百大风筒直径，但风筒直径不能无限增大。该矿原使米风阻为2．0N·sZ／m。用风简直径为800mm，为了减小摩擦阻力，根据巷将p代人式(4)，得到风筒摩擦阻力为3100Pa。道的断面改用l000mmx10000mm柔性胶质阻根据理论结算结果可以看出，若按照一般通风燃抗静电风筒，其性能参数见表

7、3。管理要求，风筒漏风率将达到47．6％，风筒摩擦阻力表3柔性胶质阻燃抗静电风简性能参数将达到3100Pa，因此，需要采取合理的方式对风筒降阻、减漏。局部通风机摩擦阻力与漏风量之间有着密切的关系，阻力减小可以有效提高有效风量，同时保证风筒出口风量一致条件下，减小漏风率可以2)加强拐弯地段风筒的管理。对拐弯地段风减小风筒摩擦阻力。筒进行更换，拐弯处使用1000mmX10000mm的3掘进工作面局部通风降阻、减漏技术方案钢圈风筒，做到不拐死弯，且与