[科普中国]-H形通风系统

H型通风系统是一种新的通风系统布置方式， 其主要目的是为了增加矿井和采掘工作面的供风量，稀释排除涌出瓦斯，预防工作面瓦斯超限，提高掘进速度和工作面的单产量，解决高产高瓦斯矿井通风难的问题。

H型通风系统的概念H型通风系统是一种新的通风系统布置方式， 其主要目的是为了增加矿井和采掘工作面的供风量，稀释排除涌出瓦斯，预防工作面瓦斯超限，提高掘进速度和工作面的单产量，解决高产高瓦斯矿井通风难的问题。

H形通风系统（双向通风系统）的特点是能加大工作面有效风量，消除上隅角的瓦斯积聚。

煤矿无论大巷和回采工作面顺槽都采用多巷平行布置，并行巷道间每隔20 m～60 m开凿一个联络巷，巷道布置如网格状，进回风流在各自的网格状巷道系统中自由流动，故此得名网格型通风系统。巷道采用三巷或四巷掘进，压入式通风。

由于回采工作面前方的进风流由实体煤两侧顺槽流入工作面，工作面后方回风流由采空区两侧顺槽流出，则顺槽和工作面之间构成“H”形状， 风流流向也构成“H”形状， 故称其为回采工作面“H”型通风系统。若保留采空区一侧回风巷，则回采工作面为“Y”型通风系统。大宁煤矿回采工作面采用五进三回的“H”型或五进两回的“Y”通风系统1。

H型通风系统巷道布置及通风设施设置a. 根据生产需要在井田中部沿东西方向共布置4条断面为19. 25m2进风大巷， 3条断面为19. 25m2回风大巷，采区外部边界（回采工作面后方）布置2条采区回风巷。4条进风大巷中，1条为皮带运输大巷，1条为工面设备撤退大巷，2条为胶轮辅助运输大巷，采区边界一条回风巷为工作面设备安装辅助巷。各平行进风巷之间、各平行回风巷之间每隔20m～60m设置一个联络巷，3条回风大巷间的联络巷与进风大巷交叉处设风桥以隔断进回风流。

b. 回采工作面布置为倾斜长壁工作面布置，工作面长度为250m。采区内回采工作面之间顺序接替开采，工作面两侧各布置3条断面为17. 6m2顺槽， 3条顺槽同时掘进，首采工作面的非接替侧可以仅布置2条顺槽。

c. 为了防止或减少采空区瓦斯大量涌入工作面后部回风顺槽， 随工作面推进，应及时在通往采空区的联络巷中设置风墙，防止采空区瓦斯涌出。但为了防止回采工作面上隅角的瓦斯聚集， 在工作面后部与工作面最近的一个联络巷中不应设置风墙，并在靠近采空区设置木垛，以便漏风冲淡瓦斯。

d. 在工作面后部，采空区两侧每个回风顺槽出口处设置一个调节风窗，用于调节回采工作面的总供风量和控制回采工作面的风流方向，通过这两个调节风窗还可以实现工作面内部反风，调整采空区瓦斯涌出方向，对有自燃危险煤层还具有均压防火的作用。为了减小工作面上隅角处采空区内外的压差，减少上隅角瓦斯涌出，预防上隅角瓦斯积聚，工作面回风侧顺槽中的调节风窗一般不应设在工作面前方上风侧或距工作面最近的一个联络巷前。若在靠近工作面最近联络巷前设置调节设施，则因调节风窗后风流压力突然降低，使上隅角处采空区瓦斯涌出增大2。

H型通风系统的优缺点及适应条件a. 网格巷道掘进时，平行巷道间数十米就要贯通一次，独头巷道短，从而使网格巷道掘进通风的安全可靠性比长距离巷道掘进通风的安全可靠性提高，并使绝大部分巷道处于主要通风机负压控制区，实现全风压通风。网格型通风系统即使一旦因故造成掘进工作面瓦斯积聚超限，也因空间相对较小，瓦斯积存量相对有限，所以，瓦斯能很快排到全风压贯穿风流中，并稀释到安全浓度以下。

b. 网格巷道一般应用于生产能力高，瓦斯涌出量大，要求巷道通风能力大，采用连续采煤机掘进的矿井。即使不考虑稀释排除瓦斯对风流分布需求，开凿满足如此大的通风能力的单巷或双巷是非常困难的。因此，为了克服大断面巷道施工和维护的困难，必须布置成网格巷道，采用网格型通风系统。通过风量一定时，网格型通风系统的总阻力小于等于并联巷道的总阻力。因此，网格型通风系统通风能力大，耗能少。其缺点是联络巷为角连巷道，通风系统较复杂，当并联平行巷道风阻接近时，角连巷道风速较低，甚至无风，所以必须加强平行巷间的联络巷道，特别是平行回风巷间的联络巷道的通风管理，尽可能减小平行巷间煤柱宽度，防止瓦斯和其它有害气体积聚。

c. 对于高瓦斯矿井来说，尽管在开采前进行了本煤层瓦斯预抽，但若巷道掘进距离较长时，局部通风机供风困难，尤其是采用综掘和连续采煤机掘进时，工作面瓦斯浓度仍然很高，严重影响巷道掘进速度甚至无法正常掘进。而在网格型通风系统中，可以根据生产变化、瓦斯涌出大小和实际通风需求，随时调整掘进距离和联络巷贯通计划，掌握生产和通风管理工作的主动性，尽可能发挥机械化掘进设备的高效能，提高巷道掘进速度。网格型通风系统在建井初期的优点更为突出。

d. 网格巷道掘进和维护量大，有效进尺小;网格巷道平面交叉多，为了组织和引导风流需要构筑大量的临时和永久挡风墙、风障和风桥等导风设施。临时或永久挡风墙、风桥数量很多，若施工质量不高或管理不善，矿井总的内部漏风将很可观，则造成矿井有效风量率偏低。因此，必须提高挡风墙的施工质量，并加强管理。

e. 网格型巷道几乎全是“十字”交叉的巷道，具体的巷道位置难以辨认，所以，必须在交叉口悬挂巷道指向牌，尤其在避灾路线上，更需要安设足够多的避灾路线牌，且安装要牢固可靠，否则，发生灾害时，很容易使人迷失方向。

f.在回采工作面“H”型通风系统中，由于工作面处的风压整体大于采空区及采区外部边界回风巷的风压，使采空区的瓦斯整体向采空区外部边界涌出，而不会涌向回采工作面，从而达到预防回采工作面及其上隅角瓦斯积聚和超限目的，减少了回采工作面因瓦斯超限引起的停产问题， 提高了回采工作面的生产效率。但不利的一面是采空区外部边界回风巷瓦斯涌出增大，需加强管理。

g. 回采工作面“H”型通风系统可以利用开切眼与设备安装辅助巷(总回风巷)之间的联络巷， 布置固定的瓦斯抽放管路抽放采空区的瓦斯。

h. 回采工作面“H”型通风系统顺槽巷道多，掘进及维护工作量大，一般适用于回采工作面单产量大、瓦斯涌出大、工作面需风量大的回采工作面2。

采空区瓦斯涌出与风流绝对静压的关系回采工作面H型通风系统与采区边界布置风井有利于治理回采工作面瓦斯涌出，预防回采上隅角瓦斯积聚，但不利于总回风巷瓦斯管理。在靠近一采区回风巷和采区回风井附近，由于巷道风流负压最大，风流绝对压力最小，此处采空区内外压差最大，所以，瓦斯涌出最大。一旦大气压力略有降低，就可能使采空区瓦斯涌出进一步增大，使回风流瓦斯浓度超限。综采工作面靠近总回风巷的巷瓦斯浓度曾因气象条件变化多次发生过超限现象。

回风流中绝对瓦斯涌出量随风流绝对静压（大气压力）增大有减小的趋势。因此，当系统调整引起风量剧烈变化，或大气压力减小，或调整风机工况使负压增大时，必须加强回风巷瓦斯管理，预防瓦斯灾害事故的发生。

总结H型通风系统主要特点是通风能力大、采掘工作面瓦斯治理效果较好，所以，适应于高产高瓦斯矿井，特别适应连续采煤机掘进和回采工作面单产能力大的矿井。但在实践中必须加强通风设施、系统调整过程及大气压力变化时的通风的管理，充分发挥H型通风系统的优点，克服其缺点3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所