摘要：通过分析矿井综放工作面供风实例中上行供风方案存在的问题，并对上行、下行通风方式的可行性进行对比论证，决定采取下行通风方式，对原有工作面通风系统结构进行优化。通过现场验证发现，下行通风方式在工作面降尘、抑制采空区自燃发火等方面存在显著优势，适用效果更优。

　　关键词：综放工作面；上行通风；下行通风；通风技术

　　0引言

　　某矿属高瓦斯矿井，综放工作面采用上行通风供风结构，由于放顶煤开采瓦斯涌出量大，在回风巷上隅角多次出现瓦斯超限现象，同时工作面粉尘浓度也频繁超标。为保障综放工作面安全高效开采，对上述通风故障进行有效解决，决定采取下行通风方式对原有供风系统结构进行优化，通过对比论证发现，下行通风在除尘、降温以及抑制采空区自燃发火方面存在显著优势。

　　1工程背景

　　1.1工程概况

　　该生产矿井曾有过两次扩建改造，现实际原煤生产能力可达1 500万t/a，所研究开采综放工作面所处煤层为最上部8#煤层，煤层埋深170~390 m，厚度4.42~8.32 m，平均厚度6.5 m，中部含4层夹矸，夹矸多为砂泥岩及碳质泥岩，煤层平均倾角5。左右，上覆围岩岩性见表1所示。8#煤层自燃发火期6个月左右，鉴定为Ⅱ级，在已开采完毕工作面均存在自燃发火现象，同时煤尘存在爆炸性，指数为35.3%。综放工作面上覆岩性分析，如表1所示。

　　该矿井有着完善的通风系统结构，采用机械抽出式负压通风形式，矿井总进风量可达2 647 m3/min，回风量可达2 700 m3/min，采用两进两回/两进一回的工作面供风方式，在巷道掘进过程中配置有大功率局部风扇以及大尺寸风筒进行独立供风，整体通风系统布置较为合理完善。

　　1.2上行通风存在问题

　　当前研究综放工作面采用上行通风结构，两进两回通风方式，呈U+L型供风布置形式，回风总量达到1 290 m3/min，因此在上隅角处频繁出现瓦斯超限问题，通过局部风机布置风筒引风，效果并不明显。同时由于综放工作面量产大、推进速度较快，因此上隅角瓦斯积聚问题对煤矿生产开采威胁较大。

　　为保障煤矿出煤量及日生产需要，该工作面单日割煤12刀，工作面粉尘质量浓度可达482.2 mg/m3，回风巷粉尘质量浓度127.8 mg/m3，呼吸性粉尘最大质量浓度也达到64.3 mg/m3，因此根据安全规程可以判断出，该综放工作面粉尘浓度已完全超限，对工作人员生命健康威胁较大，同时也极易引发粉尘爆炸事故，存在严重安全隐患。

　　2通风技术优化及效果论证

　　2.1通风方案设计

　　为对比论证下行通风方案的可行性，分别对8304、8305两综放工作面进行对比论证，其中8304综放工作面沿煤层倾向开采、走向布置，位于运输大巷南部、北侧靠近井田边界，8305工作面备用开采。前者采用上行通风结构，工作面总长260 m，推进长度2 639 m，通风结构为U+L型，配风量可达1 290 m3/min[1]；后者8035备用工作面开采条件基本相似。拟采用下行通风方式，一进两回通风模式，同样采用U+L型供风结构，供风量可达1 710 m3/min[2]。因此可以看出两巷道在地质构造上以及巷道采掘、通风系统方案设计上极为相似，进行后续对比论证也较为合理。

　　2.2通风方案对比论证

　　由于两综放工作面所处地质构造及巷道布置形式，开采参数基本相似，现对比分析两者采用上行通风、下行通风方式下供风效果，具体方案优劣性如表2所示[3]。

　　由表2分析结果可以看出，采用原有上行供风方式，虽然在技术管理等方面较为便利熟悉，但由于工作面风量泄露严重，加上采空区易出现残煤氧化自燃、巷道、综放面顶板瓦斯积聚现象严重，存在极大安全隐患，因此仍需进行通风技术方案优化。

　　采用下行供风方式最大应用优势在于通风结构整体漏风量少，很少出现采空区瓦斯外溢、采空区残煤氧化自燃现象，尤其是缓解了上隅角、顶板瓦斯积聚现象，有助于综放工作面的降尘除尘处理[4]；同时也存在外因火灾救治不便、新型巷道结构供风形式工作人员操作不便等应用缺陷。但由于该矿开采年限较长，人员技术管理水平高，完全可以适应下行通风新方案种的技术管理模式，因此结合该矿开采现状，采用下行通风方式总体上更为合理高效。

　　3应用效果分析

　　对于8305备用综放工作面由于其地质构造及开采技术条件与临近8304综放面基本相同因此采用下行通风方式具备可行性，尤其是在巷道掘进施工方面，已具备巷道采掘、通风设施布置等前提条件，无需额外施工，也不需要对原有通风系统做出更大调整。因此采用下行供风方式在该矿进行通风系统调整优化，更为简便合理，无论是在巷道采掘、通风系统方案调整等方面都无需较大投入。同时为保证综放工作面通风系统安全高效运行，先对下行通风方式存在缺陷采取相应处理举措：

　　1）加强人员设备管理水平，加强对风门、通风设施管理，保证综放面风速在合理范围内，防止因风速低造成的顶板瓦斯积聚[4]。

　　2）加强综放面瓦斯监测，尤其是对上隅角、综放面上下端头以及工作面高冒处的瓦斯监测力度，在易出现瓦斯浓度异常区域设置报警断电仪，保证该区域内瓦斯浓度的连续精确监测。

　　3）加强机电设备维护管理，尤其是回风巷机电运输设备检测维护，杜绝因粉尘浓度过高引发爆炸事故。

　　4结语

　　为保障综放工作面安全高效开采，对上行通风方式中存在的各类通风阻碍进行有效解决，决定采取下行通风方式对原有供风系统结构进行优化，通过对比论证发现，下行通风在除尘、降温以及抑制采空区自燃发火方面存在显著优势。同时就备用综放工作面由于其地质构造及开采技术条件来说，采用下行供风方式是完全可行的，无需进行巷道采掘、通风系统过大调整等额外成本的投入。

　　参考文献

　　[1]吕鹏飞，林看，王少珂.均压通风技术在治理综采工作面回风隅角缺氧的应用[J].陕西煤炭，2022（2）：149-152.

　　[2]张焕芝.煤矿长距离掘进工作面通风技术[J].矿业装备，2020（5）：54-55.

　　[3]朱小雨.煤矿长距离掘进工作面通风技术研究[J].江西化工，2020（2）：329-330.

　　[4]秦攀峰.综放工作面下行通风技术研究与应用[J].山东工业技术，2015（8）：283-284.