矿井外部漏风治理技术的分析及技术实践

摘要：矿井漏风治理是矿井通风工作的重要环节，矿井提升井兼作回风井。假如井架没有封闭好或者对主井提升卸煤设备的管理不当，就会增加外部的漏风量，这样外部漏风的治理与预防工作就成为影响矿井通风系统稳定可靠的重要内容。文章阐述了矿井外部对于治理漏风的施工安全与治理后取得的效果，还强调了加强检查外部漏风的重要意义。

关键词：矿井通风；外部漏风；治理技术；矿井提升井；卸煤设备 文献标识码：A

中图分类号：TD712 文章编号：1009-2374（2017）10-0214-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.108

1 矿井概况

山西新元煤炭有限责任公司隶属于阳泉煤业（集团）有限责任公司，于2003年11月13日开工建设，2008年12月31日竣工，核定生产能力550万t，目前实际生产能力为600万t/a，现开采3号煤层，为突出矿井。该矿3号煤层为突出煤层，瓦斯含量达14.89m3/t，局部区域瓦斯含量达到18m3/t左右，瓦斯压力为2.44MPa，透气性系数为0.017mD，硬度f<0.4。在对该煤层进行采掘作业前，必须进行瓦斯抽采。

1.1 矿井位置与交通

山西新元煤炭有限责任公司隶属于阳泉煤业（集团）有限责任公司，井田位于沁水煤田西北部，地理坐标：东经112°58′51″～113°09′33″，北纬37°49′54″～37°55′09″，行政区划隶属于晋中地区的寿阳县。矿井的工业场地紧紧挨着307国道，井田的东南部有石-太铁路线，途经寿阳车站可以抵达全国的各个地方，井田的东北部有寿阳-段王运煤铁路的专业路线，井田的北部有太原到旧关高速公路和307国道的东西方向通过，井田以北有榆-盂公路（约2km）东西方向通过，并且井田内还有乡间公路连接，矿井交通条件十分方便。

1.2 煤层特征和煤质情况

二叠系下统上西组与石炭系上统太原组是井田的主要含煤地层。它的总厚度约179.19m，一共含煤18层，平均每层厚13.81m，含煤系数7.7%，可供采的煤层有六层，平均每层厚约11.73m，含煤系数6.5%。自上而下编号为：1～6号，见煤点平均总厚3.89m，含煤系数7.3%，可采煤层（3、6）号平均总厚3.56m，可采含煤系数为6.7%。

2 矿井通风与瓦斯

依据工作面的通风要求与瓦斯抽采，每个回采的工作面一共布置5条顺槽，在胶带的运输顺槽侧面布置2条顺槽：进风顺槽与胶带顺槽。在回风顺槽的侧面布置3条顺槽：进风顺槽、尾巷、回风顺槽。其中用于稀释瓦斯浓度和补充尾巷风量的主要是进风顺槽。

矿井的新鲜风主要流經主斜井和副斜井以及中央进风立井进入地下，然后经过辅助运输大巷与胶带运输大巷进到回采工作面进风顺槽，清洗工作面后的乏风经回风顺槽和尾巷进入回风大巷，经中央回风立井排到地面。

3 外部漏风治理问题的提出

如今，大多数矿井采用中央并列式的通风方式，矿井提升井同时作为回风井，假如井架没有封闭好或者对主井的提升卸煤装置管理不当，就会大大增加外部的漏风量。那么影响矿井的通风系统稳定的重要内容就是外部漏风的治理与预防，也成为了企业节能的重大课题。主井作为通风与提升混合井的外部漏风的治理问题就迫在眉睫。因为井架的密封性经过围板的锈蚀降低，主通风机的系统改造后风量的增加导致矿井的负压升高，原来封闭的井架没办法满足矿井的通风要求，所以密封效果会变差。减少外部漏风的主要措施是把井架的表面更换成铁皮对可能漏风的地方重新加固，对围板进行防腐的处理增强围板的密封性。

3.1 施工的主要内容

对主井的井架180m2的围板更换以及防腐处理，箕斗的卸载点、皮带的振动筛处堵漏。

3.2 施工顺序

安装11.4kW的小绞车→挂5t滑子在井架上→搭建脚手架→把主井井架上的围板拆除→安装新的围板→做环氧树脂玻璃丝布涂层防腐的处理→将围板内侧刷一遍底漆、面漆两面→将围板的外侧刷一遍面漆→将脚手架拆除→将临时的吊挂设施拆除。

3.3 施工前的准备工作

（1）施工前清理井架上的杂物，以免发生安全事故；（2）搭建脚手架在井架的二平台上，大约高12m；（3）准备若干个旧风筒、旧皮带；（4）施工前安装两台11.4kW的小绞车作为升降物料用。

3.4 施工的具体方法

（1）安装11.4kW的小绞车在地面上，挂5t滑子在井架天轮平台上；（2）把旧围板用气割从井架上拆除，注意切割的时候千万不能把井架割伤；（3）在必要时搭建脚手架，脚手架的高度与拆除围板的高度搭设；（4）将拆除的围板用细钢丝绳系好，再放到地面采用小绞车；（5）新围板的安装从上往下安装；（6）安装围板要严格按照设计图纸进行施工。

3.5 施工时的安全技术措施

（1）严格按照操作规范进行操作，施工人员必须了解措施及现场的施工环境。把安全第一放在第一位；（2）供电系统要安全，如发现隐患要及时整改。完善配电设施，漏电保护要坚持使用，电缆不能有绞拧及划伤的现象，停送电事宜由专人与甲方联系；（3）进入施工现场的所有人员都要戴好安全帽，登高的人必须戴好检验合格的安全带；（4）井口的烧焊要有专业的烧焊报告，现场要配备有灭火的设备，烧焊时下方有电缆的情况下要有专人看护，施工中如有氧气的使用要有专人开关气瓶。所有的电气焊在每天施工前都要有专业人员检查，检查无误后方可操作；（5）要保证正常通风在施工的地点，风流正常后要检测风流中的瓦斯浓度，要想重新烧焊瓦斯浓度必须低于0.5%；（6）要有专业的电工进行电焊机的街头和拆线，并对停送电的操作规程严格执行，电焊机应存放在干燥的地方，移动的电焊机不使用时应切断电源；（7）施工人员要听从指挥人员的安排，起吊重物时要保持重心的平稳，应先检查重物是否已拴牢，起吊重物时要避免人在下方；（8）施工负责人要负责检查吊盘上是否有易脱落的物体；（9）上班期间禁止喝酒，绞车工必须有一人开车一人监护。接班人员交接工作后向负责人请示后方可离开；（10）严格按照施工质量及施工秩序标准执行；（11）施工时仔细核对图纸，要与安装要求一致；（12）围板的防腐工作一定要按照设计要求施工，所购材料满足技术要求，施工工序正确严禁返工；（13）如遇雨雪天气及时清理积雪和积水，保证施工环境安全。围板作防腐处理时，板面清理干净，雨雪或大雾天气不能做防腐处理，待表面干燥后方可施工；（14）登高作业信号要联系清楚，确认停止后方可上下人员，特别是信号工要加强责任心。

3.6 现场需要强调的安全注意事项

（1）参加施工人员一定要服从施工负责人和安检人员的安全监督，不得冒险蛮干；（2）11.4kW小绞车安装，地锚一定要安全可靠，制动系统灵活，钢丝绳符合规定要求，无明显断丝、折弯现象；（3）吊点要选准，滑轮使用前要认真检查，发现问题及时处理，使用期间每天派专人检查；（4）施工期间周围设好安全警戒，与施工无关人员不得进入施工现场；（5）施工人员进入工作现场必须戴安全帽，登高或悬空作业要系安全带，并拴在安全可靠处；（6）拆除的物品不得从高处往下仍，要由绞车和麻绳送到下方，并及时清理堆放到不影响施工的地方；（7）所搭设的临时脚手架必须安全可靠，脚手板两端应捆扎牢固，不得有空头板，板厚必须满足施工要求；（8）使用的电气设备必须有漏电保护装置，坚持每天做试验并要有记录；（9）施工现场严禁烟火、吸烟必须到指定位置，如需烧焊要有防火措施，并派专人监护，气瓶按规定存放在井架外。

4 矿井更换井架围板施工过程中矿井通风问题的解决

因为围板更换的过程中需要拆除旧围板后重新进行焊接，需要同时打开主井的两道风门，为了不影响矿井的正常生产，我们要采用封闭井口的办法，具体做法如下：

第一，在工程开工前，做好井口封堵所需的木板，废旧风筒，废旧皮带等井口封堵所需的材料；木板厚度符合以上规定要求，旧风筒、皮带若干主要用于木板缝隙的临时堵漏。

第二，每班施工前由专人“至少两人”，完成井口的封堵工作，并且必须由施工负责人现场指挥、安全监督员现场监督，参加封堵的人员需佩戴合格安全带，并系于安全可靠处（拆除同样执行该规定）；参加封堵人员封堵前必须清除干净井口的浮煤杂物，不留任何物品，并对井口井架所有地点全面冲刷灭尘。

第三，只有封堵工作完成后方可进行拆除施工。完全满足生产的要求依据封堵措施井下的风量，比正常情况明显要高。矿井的总进风量增加了近600m3/min。

5 减少外部漏风的管理制度

第一，加强井架围板的检查力度，依据矿大型的设备检查维修制度每个月都要组织通风、机电部门要对围板及结合的部位进行全面的检查，及时发现问题并解决。

第二，加强对职工的安全教育，進入打点室工作严禁支开风门，特别是夏季，建议矿上对打点室更换空调改善工人的工作条件。

第三，禁止放空溜煤口，要存有足够的煤量严禁漏风。

6 外部漏风治理效果分析

经过我们的一番努力，以上的措施已经完全实施，并取得了较显著的效果。矿井的外部漏风力大大降低，通风能力也得到了显著的提高，这不但改善了矿井的通风状况，同时保证了矿井的安全。

作者简介：常先隐（1982-），男，安徽怀远人，供职于中煤新集能源股份有限公司通防地测部，研究方向：一通三防技术。

（责任编辑：秦逊玉）