[科普中国]-采区通风系统

概述

一般来说，每个矿井都有几个采区同时生产，每个采区内布置有回采工作面、备用工作面、掘进工作面和硐室(采区变电所和绞车房)等用风地点，是矿井通风的主要对象。做好采区通风是保证矿井安全生产的基础。2

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，是采区生产系统的重要组成部分。它包括采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。采区通风系统的合理与否不仅影响采区内的风量分配，发生事故时的风流控制，生产的顺利完成，而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。3

采区通风系统的基本要求采取通风系统保证采区有足够的供风量，并按需分配到各个采煤和掘进工作面。采区通风系统应满足下列要求：

(1)采区必须要有单独的回风巷道，实行分区通风。

(2)采区通风系统要力求简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。尽量避免采用角联或复杂网络通风，无法避免时，要有保证风流稳定的措施。

(3)采煤工作面和掘进工作面都要采用独立通风。除突出矿井外，其他矿井的回采工作面之间，掘进工作面之间，以及回采与掘进工作面之问．独立通风有困难时可以采用串联通风，但必须保证串联风流中的氧气、瓦斯、
二氧化碳和其他有害气体的浓度、气温、风速等都符合规程的要求，并必须有经过审批的安全措施。

(4)对于必须设置的通风设施和通风设备，要选择适当位置，严守规格质量，严格管理制度，保证安全运转。并按要求建立显示风门开关、局部通风机转停和风流参数变化的监测系统，以便及时发现和处理问题。

(5)要保证通风系统阻力较小，通风能力大，风流畅通，按需分风。

(6)尽量减少采区漏风量．以利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃。

(7)设置防尘管路、防爆设施以及发生火灾时的风流控制设施。必要时还要建立瓦斯抽放、防火罐浆和降温设施。1

采区通风技术采区通风系统主要取决于采煤系统(采煤方法)，但又能在一定程度上影响着采区的巷道布置系统。完备的采区通风系统应能有效地控制采区内的风流方向、风量和风质；漏风少；风流的稳定性高，不易遭受破坏；有利于合理排放瓦斯．防止煤炭自燃，形成较好的矿内气候条件和有利于控制、处理事故，并能使通风系统符合安全可靠、经济合理和技术可行的原则。采区通风技术的筛选要参考以下原则：

1、每一生产水平和采区都必须实行分区通风。即把井下各个水平、各个采区以及各个采煤工作面、掘进工作面和其他用风地点的回风各自直接排人采区的回风巷或总回风巷的通风布置方式。

2、准备采区时，必须在采区内构成通风系统后，方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。每个上、下山盘区或采区都必须配置至少一条专门的风道。采区进、回风道必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷，一段为回风巷。

3、高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险矿井的每个采区和开采容易白燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回风巷：低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。

4、改变一个采区的通风系统时·应报矿总工程师批准。掘进巷道与其他巷道贯通时，在贯通相距15 m时，地质测量部门必须向矿总工程师报告，并通知通风部门，通风部门事先必须做好调整风流的准备工作；贯通时，通风部门必须派干部在现场统一指挥；贯通后，必须立即调整通风系统，防止瓦斯积聚，必须待系统调整后的风流稳定，才可恢复工作。4

采区通风系统的巷道布置对于薄及中厚的缓倾斜煤层，我国广泛采用走向长壁采煤法。厚煤层则多采用倾斜分层走向长壁采煤法或放顶煤开采，开掘采区上(下)山联系回风大巷及运输大巷。上(下)山的数目，低瓦斯单一煤层开采时采用两条上(下)山，即运输机上山及轨道上山，有时也采用三条上(下)山；当多煤层开采、采区生产能力大、产量集中、瓦斯涌出量大时，煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井及开采容易自燃煤层的采区，一般可增设专用的通风上山，可能
有三条或四条上山。具体布置如下：

(一)单一煤层开采时的布置

1．两条上(下)山

布置两条上山时，可用轨道上山进风、运输机上山回风，也可用运输机上山进风、轨道上山回风。这些作法各有利弊，现分析如下：

(1)采用轨道上山进风、运输机上山回风的通风系统，如图1所示，这种通风的优点是新鲜风流不受煤炭在运输过程中所涌出的瓦斯、煤尘污染及放热的影响，工作面安全、卫生条件；轨道上山的绞车房易于通风；下部车场不设风门。但运输机设备处于回风流中，轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。

(2)采用运输机上山进风、轨道上山回风的通风系统，如图2所示，这种通风的特点是运煤设备处在新风中，比较安全。风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风流的煤尘浓度增大，煤炭在运输过程中所涌出的瓦斯，可使进风流的瓦斯浓度增高，影响工作面的安全卫生条件；运输机设备所散发的热量，使进风流温度升高；此外，须在轨道上山的下部车场内安设风门，易造成风流短路，同时影响材料的运输。

(3)两种通风方式的比较

轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，轨道上山的绞车房易于通风；变电所设在两上山之间，其回风口设调节风窗，利用两上山间风压差通风。

运输机上山进风，风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，煤炭在运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件；运输机设备所散发的热量，使进风流温度升高。此外，须在轨道上山的下部车场内安设风门，此处运输矿车来往频繁，需要加强管理，防止风流短路。

进、回风上山的选择应根据煤层赋存条件、开采方法以及瓦斯、煤尘及温度等具体条件，通过技术经济比较后确定。一般认为，在瓦斯煤尘危险性大的采区，采用轨道上山进风，运输机上山回风的采区通风系统较为合理。

2．三条上(下)山

图3为单一煤层三条上山的采区通风系统。上山均布置在煤层中，其中一条为胶带输送机上山，一条为轨道上山，一条为专用回风上山。

这种采区通风系统，采用胶带输送机上山与轨道上山作为采区主要进风巷，利用回风上山作为采区专用回风巷。这样可使专用回风上山中没有机械和电器设备，而且绞车运输与胶带运输又互不干扰，比较安全，采区通风系统简单，通风管理容易。

(二)多煤层开采时的布置

联合开采两个近距离煤层的三条上山采区通风系统。在下煤层的底板岩石中，布置集中输送机上山和集中轨道上山，在上煤层中布置集中专用回风上山。上、下煤层中的区段平巷与集中输送机上山、集中轨道上山之间，用区段石门及溜煤眼连接，区段回风平巷与集中专用回风上山直接连接。

这种多煤层联合布置的采区通风系统，采用集中输送机上山与集中轨道上山作为采区主要进风巷，风流经区段石门进入各煤层采掘工作面；集中回风上山作为采区专用回风巷，各煤层流出的污风，经集中回风上山流入回风大巷。这种布置的优点是：巷道布置集中，通风系统简单，通风管理容易，采区主要进风巷布置在岩石中，漏风少，专用回风上山中无任何设备，比较安全。5