釆煤工作面风门的最佳设置地点和设置要求

孙泰\曾广东\刘桂强

(1膝州市官桥煤炭有跟责任公司，山东滕州277000 2.滕州辰龙能课集团有BL公司，山东滕州277500)

摘要 该文通过煤矿采煤工作面对风门设置在不同地点优缺点的综合分析，采用逐点排除的办法,最终确定采煤工作面风门的最佳设置地点是在采煤工作面进风巷开门点附近。

关键词 采煤工作面风门设置要求进风巷中B分类咢TO726 文献标识A

1风门的概念及分类

在井下平时行人、行车的巷道内设置的能够隔断 风流和对风量进行调节的通风构筑物叫风门。

风门的分类方法多种多样，按用途分为:遮断风门 (其作用是不允许风流通过,将新鲜风流与乏风流隔开）；调节风门（风门上设有风窗，只允许通过一定风 量）；反风门（用于井下发生灾害时进行了反风和减少 石门揭穿煤层时的煤与瓦斯突出危害）。

按风门开启方式分为:普通风门、自动风门。按风门开启动力分为:撞杆式、气动式、电动式、水动式。

按门扇结构分为:单扇门、双扇门。

按门扇材质分为:木质风门、金属风门。

按服务时间分为:永久风门、临时风门等。

2 采煤工作面风门设置地点的分析

2.1 在倾斜运输巷中设置风门

在倾斜运输巷内设置风门有以下不利因素：（1) 受重力影响,风门开、关都较为困难；（2)经常提升运 输,风门启闭频繁,容易损坏;⑶矿车撞击风门，风门 的传动机构极易损坏;（4)由于风门自重和风压作用， 人员很难开关且容易伤人,很不安全。

因此不应在倾斜运输巷中设置风门。

2.2在水平巷道中设置风门

采煤工作面通风系统由工作面进风巷、采煤工作面和回风巷组成。采煤工作面通风系统有U、Z、Y、双 Z、W和H形等形式，目前我国煤矿多采用U形（一进 一回）和W形（二进一回）通风系统，在进、回风巷内可 设置风门的地点有采面开门点附近、采面中部、采面切 眼附近等(见图1、图2所示）。

现从以下几个方面比较设在各个地点的优缺点：

通风系统方面。

图1 U形通风系统采煤面

(1) 通风系统方面。

针对“U”形通风形式，风门设在进、回风巷区别不大;但对于“W”形通风形式，风门设在回风巷,不利于 对单面的风量调节。

(2) 运输、行人方面。

风门设在进风巷（矿车运输），由于经常向工作面运送材在矿车撞坏风门可能。

风门设在回风巷（皮带运输），则不存在运输设置撞环风门的可能性。

进、回风巷行人数量及次数基本相同，即风门启闭次数基本相同。

(3) 巷道压力方面。

采煤工作面出口附近由于支承压力较大，最大应力位置距离煤壁5 ~ 15m,所以风门设置在图中 C(C’）、F点容易遭到压力破坏，维护困难。

(4) 构筑(拆除)次数方面。

《煤矿安全规程》规定突出矿井、髙瓦斯矿井、低瓦斯矿井高瓦斯区域的采煤工作面，不得采用前进式采煤方法，因为前进式采煤方法给通风管理工作带来难以克服的困难，极易发生瓦斯事故。在采用后退式采煤方法的采煤工作面，风门构筑（拆除）次

数的多少依次为c(C,)、F点>B(BO、E点> A( A')、 D点。

(5) 维护管理方面D

由于A( A')、D点构筑风门距离采区大巷较近，便于快速方便地进行维护管理。

通过以上分析,初步判定采煤工作面合理的构筑地点应该是A( A`)和D点。

(6) 防瓦斯突出和防灭火方面。

从防瓦斯突出和防灭火的角度考虑,A(AJ点的 优势应该大于D点。如果采面煤层賦存条件发生变化 或遇到地质构造复杂的地带，很可能存在异常瓦斯区， 一旦发生煤与瓦斯突出事故，采煤工作面回风系统设 有调节风门时,突出后的髙压气流受到风门（风窗）的—定控制，突出的瓦斯有可能逆流造成更大的损失。 煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象，突 出机理目前仍处于假说阶段,由于影响它的因素多，随 机性强,要完全控制还有一定的难度。

所以《煤矿安全规程》规定：“开采突出煤层时,工作面的回风系统不应设置风窗（调节风门）’。

《山东省煤矿“一通三防”工作实施细则》第一百二十二条规定:井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进 行采掘作业时，都必须采取震动爆破、远距离爆破、避 难硐室、防瓦斯逆风流设施（反向风门、风筒防逆风装 置、水沟防逆风装置等)和压风自救系统等安全防护措施。

设置反向风门，应遵守下列规定：

①反向风门必须设在石门掘进工作面的进风侧， 以保证发生突出时突出的瓦斯能沿回风道流人回风系统；

②反向风门必须设置两道，且牢固可靠。风门墙垛可用砖或混凝土砌筑，嵌人巷道周边岩石的深度可 根据岩石性质确定,但不得小于0. 2m,墙垛厚度不得 少于0.8m。门框和门可采用坚实的木料制成，门框厚 度不小于100mm，风门厚度不小于50mmD两道风门之 间距离不得小于4m。

③反向风门距工作面的距离和反向风门的组数， 应根据掘进工作面通风系统和石门揭穿煤层时预计的 突出强度确定。

④放炮时反向风门必须关闭,对通过门垛的风筒, 必须设置防逆流装置。放炮后，矿山救护队和有关人员进行检査时，必须把风门打开并固定。

在低瓦斯矿井中采用直接灭火时,常用的稳定风 流的措施是在火源的进风侧悬挂风障或构筑稳流防火 墙,关闭防火门等，以减少烟气的发生量,所以，风门构筑在进风侧比较理想。

2.2移架方式

支架前移时，应先降前架:同时操纵降柱、伸缩和 移架手柄,待支架移动后，应将降柱手柄搬至中间位置 使之擦顶移架，待前架移到位置后升起立柱支撑住顶板，然后降后架:同时操纵降柱伸缩和移架手柄,待支架移动后，应将降柱手柄搬至中间位置使之擦顶移架， 后架拉到位升起立柱支撑住顶板。

3使用的优点

(1)支架稳定性好。由于支架稳定性好。由于支架有足够的初撑力和工作阻力，有效地控制了顶板，再加上每个支架前后左右都是用千斤顶相互连接在一起，形成一个整体。当顶板或煤壁来压时，能有效防止压垮、推棚事故。

(2)安全性好。该支架有很髙的支护强度和稳定性，再加上支架两侧的侧撑千斤顶支撑起来的“翅 膀”,能有效地将顶板封闭起来,保证了支架下施工的、 安全性。

(3)支撑空间大，该支架的最大支撑髙度为3.5m,支撑宽度为3.06m,而支架的底座宽度只有2 X 0.45m，支架的两侧及中间均有不小于0.8m的通道， 便于行人及运料。

(4)操作简单，易学易懂。通过操作支架的片阀，来完成支架的降架、移架和升架的过程，以达到控制顶 板的目的。

(5)移动自如,可自行调动支护角度。

(6)减少了工人的劳动强度。操作该支架一人便可完成,而采用架棚支护，要进行搬运单体支柱、铰接 顶梁立柱、升柱、架铰接顶梁等工作，操作起来非常繁杂,需三、四人同时操作。

3结论

风门设在采煤工作面进风巷开门点附近(A、A')的水平巷道中是最佳地点。对于存在的矿车撞坏风门、风 门频繁开启等造成风流不稳的不利因素可以通过以下 措施予以解决,确保采煤工作面风流的持续稳定。

(1)提髙风门及风门墙的构筑质量。

(2)提髙员工爱护通风设施的意识。

(3)加大对破坏通风设施责任人的处罚力度。

(4)设置风门传感器、进行风门连锁和加强维护 管理等。

4存在的问题与改进措施

(1)容易破坏顶板。锚网梁支护的巷道，在移架 时只需提前卸掉锚杆的托盘,即可移架。而“U”型棚 支护巷道，在移架前必须用木料配单体支柱架棚替掉 原有的“U”型棚方可移架。而移架过程中又会导致对 顶板的二次破坏。因此风巷可采用滞后替棚，即先移 架将“ U”型棚托在支架上方,随着工作面回采,运输机 与支架间的“U”型棚采用木料进行替棚，然后用单体 配铰接顶梁或长钢梁架走向棚进行支护顶板。

(2)因支撑力过大易使金属支护棚变形,难以回收。由于移架过程中支架的升降及支架的支撑强度较大，对“U”型棚起到了破坏作用导致其变形而难以回收。可在移架前将“U”型棚的撑子及卡子先拆除一部 分,剩余的待移架后再拆除。

(3)机巷设备多,无人行通道，金属支护棚难以回收且搬运困难。因机巷的转载机、破碎机、运输机、超前支架占据整个巷道。采用巷道上、下帮同时撕帮管理则保证了通风行人运料的安全。U形棚回收困难，若在老塘回收，则安全威胁大。为此，可采用超前回收,即先用半圆木配单体支柱替掉U形抽，然后再用铰 接顶梁配单体支柱架设四排走向棚作为临时支护。

5总结

两巷超前支架的应用,在皖北煤电集团尚属首次。 和传统的两巷超前支护方式相比,该工艺不仅提高了 巷道的支护能力,解决了机巷因转载机跨度大，空顶面 积过大的困难，而且大大降低了工人的劳动强度，同时 也有利于两巷的文明环境与安全生产,为综采单产单 进水平的提髙提供了有力的保障

釆煤工作面风门的最佳设置地点和设置要求