下行通风技术是一种在矿井通风系统中使用的技术,其核心思想是让新鲜空气从上部进入,然后沿工作面流向下方,最后从采空区或某些专门设计的通风巷道排出。下行通风技术在综采工作面优化设计中的应用,主要是为了解决传统上行通风(即空气从下往上流动)存在的一些问题,如通风系统效率低、通风能力不足、安全隐患等。
在中煤新集口孜东矿中央区的案例中,中央区的通风系统存在不独立的问题,也就是说,生产采区和准备采区共用一个回风系统,这造成了通风能力的不足,从而导致了采区接替紧张。采区接替紧张意味着新采区的准备工作与旧采区的回采活动不能顺畅衔接,影响了矿井的连续作业。
此外,煤层自然发火的问题也不容忽视。自然发火主要是由于煤层在一定条件下缓慢氧化,放出热量,最终导致火情的出现。当采用上行通风设计时,回风巷通常布置在采空区沿空侧,容易导致漏风,进而增加煤层自燃的风险。下行通风则可以有效避免这一问题,因为它使得工作面的风流方向与可能的火源区域分离,从而减少漏风和发火的可能性。
下行通风还有降温效果。在高温区作业时,下行通风可降低机电设备安装区域的风流温度,一般能降低1~5摄氏度,这对于保障作业人员的舒适度和安全非常重要。
下行通风的优化设计,具体到口孜东矿的111302工作面,在技术上主要包含以下几个方面:
1. 工作面整体布置近东西走向,走向长809.5~994.3m,平均走向长901.9m,切眼倾向长236m,整体形成了有利于下行通风的布局。
2. 高抽巷长790.9m,距离下部13-1煤层平均法距约35m,为下行通风创造了条件。
3. 采空区自然发火的隐患通过将回风巷布置在下部(沿空侧)得以有效缓解。
下行通风的可行性分析主要依据的是《煤矿安全规程》,其中明确规定,存在煤(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。在口孜东矿的情况下,该矿并不是突出危险区域,因此使用下行通风是可行的。
在下行通风优化设计中,重要的一点是重新启用中央回风上山(二),从而缓解采掘接替紧张的局面,改善通风系统的独立性,提高通风能力,确保矿井安全生产。通过实施下行通风,该矿成功解决了中央区通风系统不独立、通风能力不足、采区接替紧张和煤层自然发火的隐患问题。
最终,通过下行通风优化设计的应用,不仅解决了安全隐患,还取得了良好的效果,为其他具有类似问题的矿井提供了借鉴。下行通风在综采工作面优化设计中的应用,体现了矿井通风技术的进步和对安全生产的重视。同时,下行通风的设计与实施也为煤矿行业技术人员提供了宝贵的经验。