【摘 要】结合大庄矿残采期间的实际，在综合考虑矿井通风基本要求基础上，对矿井的通风系统进行优化设计，并针对残采期间存在的通风阻力大、漏风大等问题，提出具体解决措施。对保证矿井残采期的通风系统稳定，延长矿井寿命，实现矿井安全生产，维护矿区稳定具有重要的经济效益和社会效益。
【关键词】衰老矿井；残采；通风系统；优化设计；安全生产
引 言
大庄矿于1975年建井，1973年投产，原设计生产能力90万tMa，技术改造后达到150万t。一般而言，进入残采阶段的矿井，其通风系统中往往存在着通风设备陈旧老化、通风网络结构复杂、通风设施数目多、通风距离长、通风阻力大、风量不足等问题。因此，矿井通风系统的优化改造首先要基于矿井通风的基本任务，同时，要切实保证矿井通风系统的安全可靠性、技术可行性及经济合理性等基本要求，努力为实现衰老矿井大量遗煤资源的复采回收和可持续发展提供必备的基础条件。
通风系统的稳定可靠对煤矿企业是至关重要的。煤矿随着不断的开采，将不可避免的进入衰老期。衰老期间，通风系统由于放顶煤，采空区找煤等残采方法，造成联巷多，巷道布置复杂，上、下分层开采间隔时间短，顶板不锈结，透气性好以及漏风大等问题，将使通风系统存在极大的安全隐患。而对矿井残采期通风系统的优化目前尚无明显的处理方法。本文将结合平煤集团大庄矿生产实际，对残采期间通风系统进行优化设计，针对存在通风阻力大、漏风等问题，提出针对性的解决办法。对于进入残采期间的矿井安全生产具有重要的意义。
1 大庄煤矿通风系统现状
2 矿井残采期通风系统的主要研究内容
大庄矿井进入残采阶段后，地质条件复杂性增加，影响安全回采的因素增多。煤柱、边角区域、原丢煤区等常包含有断层、破碎带、老巷、积水区、灭火区等，在此生产的安全问题较多。大庄矿残采期间跨采面、跨巷道开采，造成通风系统复杂、漏风通道多、局部通风阻力大而进行的治理，主要内容包括以下几点：
（1）采煤工作面机、风巷均压减少漏风；
（2）掘进工作面下分层开采漏风防治；
（3）局部巷道降低通风阻力；
（4）密闭均压降低进、出风压差；
（5）易自燃地点段漏风防治，防止自燃。
为了延长矿井寿命，实现矿井安全生产，大庄矿在残采期间实施精采细收战略。针对大庄矿井残采期间通风系统存在的主要问题，进行通风系统的优化改造实践，并选取合理的通风系统优化技术措施，保障矿区的生产稳定。
3 残采期间通风系统优化的主要技术措施
矿井通风系统的优化改造与新井通风系统设计相比更为复杂。在进行矿井通风系统优化改造时，要求优化改造后的矿井通风系统必须对矿井的生产状况有效改善，使通风系统与生产能力相匹配，且通风系统风量充足、风流稳定；既要充分利用现有的通风设施，又要根据现有的物力、财力尽可能运用新技术和设备，以尽可能少的投资、工程量与材料消耗，获得相对更好的经济效益；既要考虑当前生产需要，又应兼顾长远生产规划；抗灾能力强，能在灾害发生时使灾情不扩大，并使之减少到最小范围等。矿井通风系统的优劣，直接影响着矿井的安全生产、灾害防治和综合经济效益。为确保矿井安全生产，提高矿井灾防能力，保障矿井的综合经济效益，通风系统必须保持最佳运行状态。因此，对矿井通风系统进行优化改造也就势在必行。
针对大庄矿残采期间存在的通风阻力大、漏风大等问题，在现场施工过程主要技术措施有以下几点：喷浆堵漏风，包帮包顶堵漏风，均压防漏风，SF6示踪气体法矿井漏风通道检测以及扩大巷道断面降低风阻等。现场试验表明，该项综合治理技术具有良好的适用效果。
（1）喷浆堵漏风。喷浆堵漏是通过对漏风巷道、漏风密闭、高温火点的帮顶进行喷浆，堵绝漏风通道，保持巷道的完整性，以减少漏风。喷浆堵漏风技术主要应用在巷道顶板条件差，漏风条件复杂，漏风量较大，自燃隐患较严重的地点。
（2）包帮包顶堵漏风。包帮包顶堵漏风技术原理是：通过对漏风通道及两端的巷道周帮进行包、封处理，阻断漏风通道，起到减少漏风的目的。包帮包顶施工所用的材料有木板、黄泥，或风筒布。该方法具有施工简便，成本低，效果好，抗动压，工字钢可回收等优点。包帮包顶技术主要应用在上分层停采线附近，或其它受动压影响大的工字钢支护巷道。
（3）均压防漏风。均压防漏风技术主要是通过科学的调风、调压措施，降低漏风通道两端的风压差，以减少漏风量。调压技术可借助于局部通风机、通风设施等，运用简便、灵活，效果明显。只要条件适合，均可应用。
（4）SF6示踪气体法矿井漏风通道检测。SF6示踪气体法检测矿井漏风通道是当前矿井检测漏风通道的一种理想的技术手段。
其技术原理是：根据质量守恒定律，若矿井不存在漏风，则在某一巷道上风流释放一定质量的SF6示踪气体，并在距离释放地点一定距离的下风流中可以检测到等质量的示踪气体。该方法所用的SF6示踪气体对人体无害、不溶于水、不为井下物料所吸附、热稳定性好，且能随空气流动，无沉降，不凝结，扩散速度慢，与空气混合快，便于检测。
（5）扩大巷道断面（采用并联巷道）降低通风阻力。该方法的技术原理是：根据摩擦阻力的计算方法，知摩擦阻力与巷道断面的立方成反比，所以，扩大井巷断面可使摩擦阻力大大降低。不宜采用扩大断面时，可采用并联巷道通风。这样，既扩大了通风有效断面，又降低了风速，可使摩擦阻力大为降低。
以上技术综合了目前煤矿漏风防治中及通风系统调整中较先进的处理方法，可以成功治理大庄矿残采期间跨采面、跨巷道开采，造成通风系统复杂、漏风通道多的问题。
4 结论
矿井残采期间的通风安全是煤矿生产的一个重要环节，合理稳定的矿井通风系统是保证矿井安全生产的重要保障。矿井通风系统是矿井生产系统的一个重要的子系统，其运行特性和状态合理与否对矿井安全生产具有重要而深远的影响。
通过对大庄矿残采期间的通风系统进行优化研究，针对煤矿残采期间跨采面、跨巷道、上下分层开采间隔时间短，顶板不锈结，造成通风系统复杂、漏风通道多等问题，结合现场情况对目前防漏风技术进行改进后，采取不同的措施，使其相互补充，达到采掘工作面风量充足，减少漏风量，防止煤炭自燃，对于延缓矿井寿命，维持矿区稳定具有重要意义。
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