收稿日期：２０１７?０４?
２７作者简介：马浩浩（１９８６－），男，陕西绥德人，助理工程师，从事“一通三防”技术管理工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０１８．０５．０１４
司马煤业１２０７工作面最大可配风量预测
马浩浩
（潞安集团司马煤业公司，山西长治　０４７１０５）
摘　要：司马煤业１２０７工作面通风线路长、通风阻力大、配风困难，通过初步计算１２０７工作面初采期间最大可配风量，预测工作面回采期间可以按要求配足风量，满足工作面瓦斯治理需求。关键词：最大可配风量；风阻；通风阻力
中图分类号：ＴＤ７２２  　文献标识码：Ｂ  　文章编号：１００５?２７９８（２０１８）０５?００３３?
０２  回采工作面瓦斯治理是“一通三防”工作的重点和难点，高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井更困难。受煤
层透气性、抽采时间等因素制约，抽采并不能彻底解决回采工作面的瓦斯问题。因此，就需要加大采煤工作面配风量来稀释采煤过程中释放的大量瓦斯，但由于通风路径较长的采煤工作面通风阻力较大、实际可配风量小，因此采煤工作面最大可配风量就成为解决采煤工作面瓦斯问题的瓶颈。通过预测司马煤业１２０７工作面最大可配风量，论证１２０７工作面通风设计是否合理可行。
１　工作面需风量计算
１．１　１２０７工作面基本概况
１２０７工作面开采３号煤层，设计通风系统为“Ｙ”型，即１２０７运巷进风，１２０７风巷、１２０７辅助回风巷回风，运巷长度１２９３ｍ，风巷长度１１４６ｍ，辅助回风巷长度２００１ｍ，切眼长度２２５ｍ。１．２　按瓦斯涌出量计算
Ｑ采＝ｑ采×ｋＣＨ４
／０．００８＝９．９８×１．８／０．８％＝２２５０ｍ３
／ｍｉｎ
（１）
式中：Ｑ采为采煤工作面需风量，ｍ３
／ｍｉｎ；ｑ采为
采煤工作面回风流瓦斯的平均绝对涌出量（最大日产量为８６３７ｔ，工作面煤层瓦斯含量为
１．６６ｍ３／ｔ），取９．９８ｍ３
／ｍｉｎ；ｋＣＨ４
为采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数，正常生产时连续观测１个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，取１．８。
１．３　按采煤工作面气象条件计算
Ｑ采＝Ｑ基本×Ｋ采高×Ｋ采面长×Ｖ采
＝５．３６９×３×０．７×１．２×１．３×１．０×６０
＝１０５５ｍ
３
／ｍｉｎ（２）
式中：Ｑ基本为不同采煤方式工作面所需基本风量，Ｑ基本＝
工作面控顶距×工作面实际采高×７０％×适宜风速（取１．０ｍ／ｓ），ｍ３
／ｍｉｎ；Ｋ采高为采煤工作
面采高调整系数（见表１），取１．２；Ｋ采面长为采煤工作面长度调整系数（见表２），取１．３；Ｖ采为采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度取数，取１．０ｍ／ｓ。
表１　采煤工作面采高调整系数
采高／ｍ＜２．０２．０～２．５＞２．５及放顶煤工作面
系数
１．０
１．１
１．２
表２　采煤工作面长度调整系数
采煤工作面长度／ｍ
８０～１２０１２０～１８０＞１８０系数
１．０
１．１～１．２
１．３～１．４
１．４　按采煤工作面同时作业人数计算
Ｑ采＝
４Ｎ＝４×７０＝２８０ｍ３
／ｍｉｎ（３）
式中：Ｎ为工作面同时工作的最多人数，取７０人。
１．５　按采煤工作面允许风速进行验算：
１８×Ｓ大＜Ｑ采＜２４０×Ｓ小
（４）
式中：Ｑ采为采煤工作面风量，
ｍ３／ｍｉｎ；１８和２４０为允许最低和最高风速，ｍ／ｍｉｎ；Ｓ大为采煤工作面
最大空顶有效断面积，取１７．６６１ｍ２
；Ｓ小为采煤工作面最小空顶有效断面积，取１５．２６１ｍ２；根据以上计
算，符合要求。
２　通过对比１２０６工作面通风系统，估算
１２０７工作面最大可配风量
２．１　１２０６工作面风阻计算varchar2最大长度
１２０６工作面通风系统为“两进两回”的双“Ｕ”型，即运巷、辅助进风巷进风，风巷、辅助回风巷回
３
３　
风，工作面最大配风量为２８７０ｍ３／ｍｉｎ；运巷及辅助
进风巷长度均为１２４２ｍ，风巷及辅助回风巷长度
均为１１３５ｍ，切眼长度２０５ｍ。参照司马煤业通风能力核定报告网络解算表可
知：１２０６运巷巷道百米风阻为０．００８２６Ｎ·ｓ２／ｍ８
，１２０６辅助进风巷巷道百米风阻为
０．００７２１Ｎ·ｓ２／ｍ８，１２０６风巷巷道百米风阻为
０．００７４８３Ｎ·ｓ２／ｍ８
，１２０６辅助回风巷巷道百米风
阻为０．００６４１４Ｎ·ｓ２／ｍ８
，１２０６切眼巷道百米风阻为０．０１６３２Ｎ·ｓ２／ｍ８。两条进风巷和两条回风巷均为并联巷道，进风巷、切眼、回风巷三者为串联，根据巷道风阻、长度、并联巷道阻力计算公式（７）和串
联巷道阻力计算公式（
８），即可计算１２０６工作面风阻Ｒ６
：巷道风阻：
Ｒ＝ａＬ／１００
（５）并联巷道风阻：
１／Ｒ＝１／Ｒ１＋１／Ｒ２
（６）串联巷道风阻：
Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２
（７）
则有：
Ｒ进＝１／（１／Ｒ运＋１／Ｒ辅进）Ｒ回＝１／（１／Ｒ风＋１／Ｒ辅回）Ｒ切＝ａ１Ｌ１／
１００Ｒ６＝Ｒ进＋Ｒ切＋Ｒ回＝
０．１２０４３≈０．１２Ｎ·ｓ２
／ｍ８
式中：ａ为巷道百米风阻，Ｎ·ｓ２
／ｍ８
；Ｌ为巷道长度，ｍ；Ｒ为巷道风阻，Ｎ·ｓ２
／ｍ８
；Ｒ６为１
２０６工作面风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８
；
Ｒ进为１２０６工作面进风风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ切为１２０６工作面切眼风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ回为１２０６工作面回风风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ运为１２０６工作面运巷风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ风为１２０６工作面风巷风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ辅进为１
２０６辅助进风巷风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ辅回为１２０６辅助回风巷风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８
。２．２　１２０７工作面风阻计算
设计１２０７工作面的巷道断面及巷道内布置与１２０６工作面相同，则巷道风阻取值相同，即有１２０７
工作面巷道百米风阻为：运巷０．００８２６Ｎ·ｓ２／ｍ８
，风巷
０．００７２１Ｎ·ｓ２／ｍ８，辅助回风巷０．００６４１４Ｎ·ｓ２／ｍ８，
切眼０．０１６３２Ｎ·ｓ２／ｍ８
，则有１２０７工作面风阻Ｒ７
为：
Ｒ７＝Ｒ进＋Ｒ切＋Ｒ回
＝ａ１Ｌ１＋ａ２Ｌ２＋１／（１／Ｒ风＋１／Ｒ辅回）
＝０．１９３８９≈０
．１９Ｎ·ｓ２／ｍ８
式中：ａ１为１２０７运巷百米风阻，Ｎ·ｓ２·ｍ８
；ａ２
为１２０７切眼百米风阻，Ｎ·ｓ２·ｍ８
；Ｌ１为１
２０７运巷巷道长度，ｍ；Ｌ２为１２０７切眼长度，ｍ；Ｒ７为１
２０７工作面风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８
；
Ｒ进为１２０７工作面进风风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ切为１２０７工作面切眼风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８
；Ｒ回为１２０７工作面回风风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ风为１２０７工作面风巷风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ辅回为１２０７辅助回风巷风阻，
Ｎ·ｓ２／ｍ８
。２．３　１２０７工作面最大可配风量预测
由于１２０６工作面和１２０７工作面属于同一采区
的相邻工作面，可假定通风阻力相等，则根据１２０６工作面实际最大配风量Ｑ６可计算１２０７工作面最大配风量Ｑ７
：ｈ＝ＲＱ２
（８）Ｒ６Ｑ２６＝Ｒ７
Ｑ２７（９）
Ｑ７＝２２６０．３２≈２２６０ｍ３
／ｍｉｎ式中：ｈ为通风阻力，Ｐａ；Ｑ７为１２０７工作面最大可配风量，ｍ３
／ｍｉｎ；Ｑ６为１２０６工作面最大可配风量（１２０６工作面最大配风量为２８７０ｍ３／ｍｉｎ），ｍ３／ｍｉｎ；Ｒ７为１２０７工作面风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８；Ｒ６为１２０６工作面风阻，Ｎ·ｓ２／ｍ８。
根据以上计算可知：１２０７工作面最大可配风量
为２２６０ｍ３／ｍｉｎ，设计风量为２２５０ｍ３
／ｍｉｎ，满足回
采期间风量需求。
３　结　语
在采煤工作面设计阶段，通过预测工作面的最
大可配风量，评估工作面设计的可行性。通过对司马煤矿１２０７工作面风阻的分析计算，风量满足需要，设计可行。
［责任编辑：路　方櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪櫪毨
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３２０１８年５月          马浩浩：司马煤矿１２０７工作面最大可配风量预测          　第２７卷第５期

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