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[摘 要]本文主要从瓦斯治理的角度出发，根据采区通风技术的筛选原则，对工作面通风方式进行比较，阐述了各种方式的优缺点及适用条件。
[关键词]矿井通风；工作面；通风方式；比较
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0311-01
1 引言
经过数十年的发展.我国矿井通风技术取得了较大的发展，各种新技术不断出现、发展.完善.并趋于成熟。也有部分老技术随着新技术的出现不再适合继续使用。为了将这些老技术逐步淘汰.使已发展成熟的新技术进一步得到推广和完善.本着能够有效解决矿井瓦斯问题的原则.对前人总结分析的各项技术进行筛选。去粗存精。筛选出有利于瓦斯治理的成熟技术.并分析这些技术的适用条件。本文主要从瓦斯治理的角度出发，分析应该如何筛选矿井通风中的工作面通风技术。
2 通风方式选择原则
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空内的风流方向、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，形成较好的井下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：采、掘工作面要实行独立通风：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风：采煤工作面的进风和回风。都不得经过采空区或冒顶区。
3 通风方式比较
3.1 U+L形通风方式
U+L形通风方式（一进两回）在生产管理中普遍存在的问题：
1）需进行小段沿空留巷（回采面位于两贯巷间时），需特殊材料进行支护；在受压区顶受到来压的影响，在破碎带的顶板容易出现空压板受压的情况。
2）U+L形通风方式采用专门排瓦斯通风通道来作为工作面相邻的平巷，在采空区的矿压影响下需要进行不断反复检查维护。U形前进式系统的超前巷掘进时，其独头通风的长度较短；平巷的维护时间也较短；在巷旁支护好、漏风不大时，有一定优越性。此外，U形前进式采空区瓦斯不断涌向工作面，而涌向回风巷。但U形前进式比后退式采空区漏风大，工作面有效风量小，且对防治自然发火不利。
3）该通风方式需在回风侧一条U形平巷与L形平巷之间每隔50m掘出一个联络巷，而且掘出每个联络巷都要进行一次贯通工程、巷道开口，并且采用人工搬运设备的方式，这对施工来讲，增加了一定的作业难度。
3.2 W形的通风方式
工作面与多条平巷构成了W形通风方式，为了防止矿井工作面出现上隅角的积聚瓦斯及超出风速现象，在矿井工作面的两侧采用平巷进风的方式即W形通风方式，在中间巷进行回风。多个U形通风系统方式的合并组成了W形的通风系统：U形的工作面出现气压汇合风流，导致出现涡流气压，产生积聚瓦斯。U+L形与U形风流的隅角回风与W形通风方式类似。不同之处在于，处在涡流区的瓦斯能够容易排出，通过采用增加矿井工作面的风量，将涡流区的瓦斯远离采矿区，从而从根源上减少了矿井回采工作面的积聚瓦斯。W形系统用于高瓦斯的长工作面或双工作面。由中间及下部平巷进风，上部平巷回风时，上、下段工作面均为上行风；但其上段风速高，对防尘不利；上隅角瓦斯可能超限。所以在瓦斯涌出量很大时，常采用上、下平巷进风，中间平巷回风；或者反之，由中间巷进风，上、下平巷回风，以增加风量，提高产量。W形系统的工作面风量可比U形大1倍，风流在工作面的流动距离短，温升小，有利于高温工作面降温。W形前进式系统巷道维护在采空区，漏风大，采空区涌出的瓦斯量也大。
该通风方式与U、U+L形相比具有以下优势：
1）W形矿井回采工作面具有通风的阻力小、系统通风成本低、在工作面的供风动力强劲、排泄瓦斯的效率高。
2）W形的矿井工作面的风流排污最大长度只是U形通风方式的长度1/2，明显改善采矿作业环境，确保工作人员健康身体。
3）W形矿井回采工作面的设备机电都处在工作面的风流中，这样有效降低设备破坏而引起的瓦斯爆炸的风险。
4）尽管在W形的通风系统中增加掘进的巷道，为了能够避免影响联络巷的施工，取得较大的经济效益。而且还节约了尾巷维护费用、沿空留巷费用、联络密闭巷费用。
除此以外，W形的通风方式也出现一些局限性：
1）保持长期平衡进风巷的自然风量存在一定的难度，应当添加通风的设施来确保进风巷的风力平衡，增加了调节通风的工作量，增加了管理程序。
2）W形通風方式在生产过程中须增加中间巷端头维护工作量。
3.3 Y形通风方式
1）边界回风上山模式
此种通风方式为在“U”形通风方式基础上增设一条尾巷，以改变采空区瓦斯在上隅角处的流动方向，使上隅角瓦斯不易超限，但需沿空护巷且布置边界回风上山。
2）沿空留巷的两进一回模式
在回采工作面中，通过砌墙来增加辅助工作面进风后部巷作为工作面的回风巷，在实体工作面内的顺槽上下均能够进风，通过采用Y形一回二进的方式来通风。因为解决了瓦斯在上隅角超限的问题；在实际工作面的U形通风量的通风较低，在上部的工作面与卸压上覆岩层的裂隙区，能够有效实现在采区的抽采瓦斯。
Y形通风方式与w、U+L相比具有以下优点：
（1）在矿井工作面与顺槽上下都能够进风，矿井工作面的上隅角处进风，防止出现上隅角超限瓦斯的问题。
（2）采用高强度砌块进行沿空留巷，相应减少巷道掘进工程量；较U+L形减少密闭巷道工程量。
（3）采用沿空留巷技术，相应增加煤炭资源回收率，可减少煤炭自燃。 .
3.4 双“U”形通风方式 双“U”形通风方式主要应用于薄煤层高产高效工作面，都在工作面的两侧增加巷道提高供风量，提高回来工作面生产效率的一种通风新形方式。
双“U”型通风方式优点：
1）运用双巷进风、回风。显著提高了矿井工作面的处理突发事件的能力，工作面具有较好的安全性。
2）提高了工作面的环境质量，减少了工作面的迸风量，降低了风速。减少了矿井工作面的煤尘飞扬，同时粉尘与瓦斯都通过工作面的上隅角，横贯后通过“U”形的进风巷，顺风流进入回风巷，使之能够改善了工作面及两巷的整个生产环境。
3）可以采取上隅埋管或插管，布置高位巷，在施工过程中采用高位钻孔、迎面斜交钻孔方式来布置尾巷，插管和迎面斜交钻孔，采用的成本低、方法快捷。如果矿井无抽采系统：在上、下隅角垒煤袋挡风墙或挂风障导风；采取均压措施，减少采煤工作面上下两端头压差。
4）在采矿区工作面中的U形巷道没有完全被破坏，便有利于对本煤层邻近层瓦斯进行瓦斯抽放和密闭抽放瓦斯；及时对瓦斯参数检测如采矿区的温度等，来指导工作人员采取对应的灭防火的措施，从根源上杜绝了煤层的自燃。
5）在工作面掘进方面，采取双巷掘进方式，提高了工作面掘进的工作环境质量，降低了掘进工作面瓦斯事故的发生。
双“U”形通风方式缺点：
1）联络巷施工量大；
2）采空区联络巷内密闭量大。
3.5 “U+I”、“U+II”形通风方式
厚煤层综放或大采高综采工作面通风方式及抽采技术：一般采用设置4-5条回采巷道，内错尾巷专排部分采空区和上隅角瓦斯，利用回风顺槽排放本煤层瓦斯，高抽巷抽放邻近层和围岩的瓦斯，埋管抽放采空区瓦斯.形成了厚煤层综采面抽采与排放全方位的瓦斯综合治理体系。
“U+I”、“U+II”形通风方式优点：
1）采用高、低负压分源瓦斯抽放系统，瓦斯抽放效果好，并联各巷道风流都为新风，若一条巷道发生事故，对其余巷道影响小，并联各巷道风量可按需调节.对角巷道中的风流不稳定，可能反向甚至无风。
2）解决了本煤层瓦斯和工作面上隅角瓦斯积存的问题，增加了排风能力。.
“U+I”、“U+II”形通风方式缺点：
1）巷道（岩巷）工程量大；
2）增加顶煤自燃的可能性。
4 結语
矿井在实际施工中应尽量将瓦斯治理工程转变为既是采掘工程、又是未来的瓦斯治理工程，即：采掘工作面煤层钻孔预抽瓦斯时间、回采巷道掘进速度（考虑瓦斯抽采和局部防突后）、回采工作面推进速度必须相互合理衔接；确保矿井“抽、掘、采”接续平衡。总之，矿井应根据本身条件（包括煤层赋存、瓦斯赋存、地质特征等客观条件）和自身条件（包括生产技术管理水平等主观条件）合理选择工作面的通风方式。
作者简介
唐勇，男，1983年出生，陕西旬邑人，中共党员，大学本科学历，助理工程师，现任韩城矿业公司下峪口煤矿通风副总。
[关键词]矿井通风；工作面；通风方式；比较
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0311-01
1 引言
经过数十年的发展.我国矿井通风技术取得了较大的发展，各种新技术不断出现、发展.完善.并趋于成熟。也有部分老技术随着新技术的出现不再适合继续使用。为了将这些老技术逐步淘汰.使已发展成熟的新技术进一步得到推广和完善.本着能够有效解决矿井瓦斯问题的原则.对前人总结分析的各项技术进行筛选。去粗存精。筛选出有利于瓦斯治理的成熟技术.并分析这些技术的适用条件。本文主要从瓦斯治理的角度出发，分析应该如何筛选矿井通风中的工作面通风技术。
2 通风方式选择原则
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空内的风流方向、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，形成较好的井下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：采、掘工作面要实行独立通风：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风：采煤工作面的进风和回风。都不得经过采空区或冒顶区。
3 通风方式比较
3.1 U+L形通风方式
U+L形通风方式（一进两回）在生产管理中普遍存在的问题：
1）需进行小段沿空留巷（回采面位于两贯巷间时），需特殊材料进行支护；在受压区顶受到来压的影响，在破碎带的顶板容易出现空压板受压的情况。
2）U+L形通风方式采用专门排瓦斯通风通道来作为工作面相邻的平巷，在采空区的矿压影响下需要进行不断反复检查维护。U形前进式系统的超前巷掘进时，其独头通风的长度较短；平巷的维护时间也较短；在巷旁支护好、漏风不大时，有一定优越性。此外，U形前进式采空区瓦斯不断涌向工作面，而涌向回风巷。但U形前进式比后退式采空区漏风大，工作面有效风量小，且对防治自然发火不利。
3）该通风方式需在回风侧一条U形平巷与L形平巷之间每隔50m掘出一个联络巷，而且掘出每个联络巷都要进行一次贯通工程、巷道开口，并且采用人工搬运设备的方式，这对施工来讲，增加了一定的作业难度。
3.2 W形的通风方式
工作面与多条平巷构成了W形通风方式，为了防止矿井工作面出现上隅角的积聚瓦斯及超出风速现象，在矿井工作面的两侧采用平巷进风的方式即W形通风方式，在中间巷进行回风。多个U形通风系统方式的合并组成了W形的通风系统：U形的工作面出现气压汇合风流，导致出现涡流气压，产生积聚瓦斯。U+L形与U形风流的隅角回风与W形通风方式类似。不同之处在于，处在涡流区的瓦斯能够容易排出，通过采用增加矿井工作面的风量，将涡流区的瓦斯远离采矿区，从而从根源上减少了矿井回采工作面的积聚瓦斯。W形系统用于高瓦斯的长工作面或双工作面。由中间及下部平巷进风，上部平巷回风时，上、下段工作面均为上行风；但其上段风速高，对防尘不利；上隅角瓦斯可能超限。所以在瓦斯涌出量很大时，常采用上、下平巷进风，中间平巷回风；或者反之，由中间巷进风，上、下平巷回风，以增加风量，提高产量。W形系统的工作面风量可比U形大1倍，风流在工作面的流动距离短，温升小，有利于高温工作面降温。W形前进式系统巷道维护在采空区，漏风大，采空区涌出的瓦斯量也大。
该通风方式与U、U+L形相比具有以下优势：
1）W形矿井回采工作面具有通风的阻力小、系统通风成本低、在工作面的供风动力强劲、排泄瓦斯的效率高。
2）W形的矿井工作面的风流排污最大长度只是U形通风方式的长度1/2，明显改善采矿作业环境，确保工作人员健康身体。
3）W形矿井回采工作面的设备机电都处在工作面的风流中，这样有效降低设备破坏而引起的瓦斯爆炸的风险。
4）尽管在W形的通风系统中增加掘进的巷道，为了能够避免影响联络巷的施工，取得较大的经济效益。而且还节约了尾巷维护费用、沿空留巷费用、联络密闭巷费用。
除此以外，W形的通风方式也出现一些局限性：
1）保持长期平衡进风巷的自然风量存在一定的难度，应当添加通风的设施来确保进风巷的风力平衡，增加了调节通风的工作量，增加了管理程序。
2）W形通風方式在生产过程中须增加中间巷端头维护工作量。
3.3 Y形通风方式
1）边界回风上山模式
此种通风方式为在“U”形通风方式基础上增设一条尾巷，以改变采空区瓦斯在上隅角处的流动方向，使上隅角瓦斯不易超限，但需沿空护巷且布置边界回风上山。
2）沿空留巷的两进一回模式
在回采工作面中，通过砌墙来增加辅助工作面进风后部巷作为工作面的回风巷，在实体工作面内的顺槽上下均能够进风，通过采用Y形一回二进的方式来通风。因为解决了瓦斯在上隅角超限的问题；在实际工作面的U形通风量的通风较低，在上部的工作面与卸压上覆岩层的裂隙区，能够有效实现在采区的抽采瓦斯。
Y形通风方式与w、U+L相比具有以下优点：
（1）在矿井工作面与顺槽上下都能够进风，矿井工作面的上隅角处进风，防止出现上隅角超限瓦斯的问题。
（2）采用高强度砌块进行沿空留巷，相应减少巷道掘进工程量；较U+L形减少密闭巷道工程量。
（3）采用沿空留巷技术，相应增加煤炭资源回收率，可减少煤炭自燃。 .
3.4 双“U”形通风方式 双“U”形通风方式主要应用于薄煤层高产高效工作面，都在工作面的两侧增加巷道提高供风量，提高回来工作面生产效率的一种通风新形方式。
双“U”型通风方式优点：
1）运用双巷进风、回风。显著提高了矿井工作面的处理突发事件的能力，工作面具有较好的安全性。
2）提高了工作面的环境质量，减少了工作面的迸风量，降低了风速。减少了矿井工作面的煤尘飞扬，同时粉尘与瓦斯都通过工作面的上隅角，横贯后通过“U”形的进风巷，顺风流进入回风巷，使之能够改善了工作面及两巷的整个生产环境。
3）可以采取上隅埋管或插管，布置高位巷，在施工过程中采用高位钻孔、迎面斜交钻孔方式来布置尾巷，插管和迎面斜交钻孔，采用的成本低、方法快捷。如果矿井无抽采系统：在上、下隅角垒煤袋挡风墙或挂风障导风；采取均压措施，减少采煤工作面上下两端头压差。
4）在采矿区工作面中的U形巷道没有完全被破坏，便有利于对本煤层邻近层瓦斯进行瓦斯抽放和密闭抽放瓦斯；及时对瓦斯参数检测如采矿区的温度等，来指导工作人员采取对应的灭防火的措施，从根源上杜绝了煤层的自燃。
5）在工作面掘进方面，采取双巷掘进方式，提高了工作面掘进的工作环境质量，降低了掘进工作面瓦斯事故的发生。
双“U”形通风方式缺点：
1）联络巷施工量大；
2）采空区联络巷内密闭量大。
3.5 “U+I”、“U+II”形通风方式
厚煤层综放或大采高综采工作面通风方式及抽采技术：一般采用设置4-5条回采巷道，内错尾巷专排部分采空区和上隅角瓦斯，利用回风顺槽排放本煤层瓦斯，高抽巷抽放邻近层和围岩的瓦斯，埋管抽放采空区瓦斯.形成了厚煤层综采面抽采与排放全方位的瓦斯综合治理体系。
“U+I”、“U+II”形通风方式优点：
1）采用高、低负压分源瓦斯抽放系统，瓦斯抽放效果好，并联各巷道风流都为新风，若一条巷道发生事故，对其余巷道影响小，并联各巷道风量可按需调节.对角巷道中的风流不稳定，可能反向甚至无风。
2）解决了本煤层瓦斯和工作面上隅角瓦斯积存的问题，增加了排风能力。.
“U+I”、“U+II”形通风方式缺点：
1）巷道（岩巷）工程量大；
2）增加顶煤自燃的可能性。
4 結语
矿井在实际施工中应尽量将瓦斯治理工程转变为既是采掘工程、又是未来的瓦斯治理工程，即：采掘工作面煤层钻孔预抽瓦斯时间、回采巷道掘进速度（考虑瓦斯抽采和局部防突后）、回采工作面推进速度必须相互合理衔接；确保矿井“抽、掘、采”接续平衡。总之，矿井应根据本身条件（包括煤层赋存、瓦斯赋存、地质特征等客观条件）和自身条件（包括生产技术管理水平等主观条件）合理选择工作面的通风方式。
作者简介
唐勇，男，1983年出生，陕西旬邑人，中共党员，大学本科学历，助理工程师，现任韩城矿业公司下峪口煤矿通风副总。