一種用於防止煤礦井下瓦斯煤塵爆炸的方法

2023-12-01 09:22:26 1

專利名稱：一種用於防止煤礦井下瓦斯煤塵爆炸的方法
技術領域：
本發明為採用均衡氣蝕孔隙壓力差通風技術將湧入煤礦井下採煤掘進工作面巷道內的瓦斯等有毒有害氣體和飛揚的煤塵細小顆粒快速排出採煤工作面、工作面進迴風道、採空區和掘進巷道，以防止這些巷道內瓦斯煤塵爆炸，改善採掘工作面作業環境、保障煤礦井下安全生產的正常進行。
在煤礦井下已有的通風技術中的所採用的通風方法有一是自然通風方法；二、是機械通風方法。
一、自然通風方法是靠兩井口高差和季節變化的溫度差在礦井中產生的自然風壓來實現礦井通風的，這是因為由於進風井與出風井口高低不同，溫度不同，井筒中空氣柱受熱條件不同，因而空氣密度不同，形成井筒間產生的空氣柱重量差而形成的自然風壓，單一併筒在冬季巖石溫度高於空氣溫度，因而靠近井壁的空氣溫度要高一些，所以能使空氣從井筒中間向下流，從靠近井筒璧四周往上升(夏季則相反)因而形成自風流，自然通風方法法簡單，不需要通風機械設備，沒有通風費，不增加生產成本，但因風壓低、風量小，可作通風機之補充，對於煤炭產量、掘進工作量較大和有瓦斯湧出的礦井，不管瓦斯湧出量大小，此種通風方法不可單獨使用。
二、機械通風方法是就是利用電動機帶動扇風機旋轉的機械動力風流形成井口之間的空氣壓力差，促使空氣在井下巷道內流動，機械通風機有主要通風機和局部通風機兩類，其工作方式都有壓入式通風和抽出式通兩種，壓入式通風把扇風機安裝在地面的進風井口一側或井下掘進巷道切眼口迎全風壓風流一側，扇風機工作時不斷把新鮮空氣送入井下和採掘工作面，有毒有害氣體從迴風井口排出。壓入式通風使用的扇風機將空氣吹入井下，使井下空氣壓力大於地面空氣壓力，風筒內壓力高於巷道內空氣壓力，所以叫正壓通風。抽出式通風是把扇內機安裝在地面出風井口一側或局部通風機安裝在掘進巷道口對右側風筒敷設在掘進工作面巷道內，將井下有毒有害氣體從出風井口抽出，從進風井口自動流入新鮮空氣，風筒抽出工作面掌子頭炮煙、瓦斯氣體和煤塵，這種通風方法使井下空氣壓力低於地面空氣壓力，所以又叫負壓通風，雖然正壓通風和負壓通風通過的風流路線相同，但正壓通風時主要通風機一旦停轉，井下採掘工作方面及其所屬巷道內空氣的壓力就會降低，因而採空區富集瓦斯和採掘工作面及所屬巷道內煤層瓦斯可能會大量湧出，不利於安全生產，負壓通風的井巷風流處於負壓狀態，如果主要通風機一旦停轉，井下巷道內的空氣壓力會升高，可以暫時抑制或放慢採空區及巷道頂部冒落帶積聚的瓦斯湧向巷道，還可以減少電耗降低通風成本，因此，井下一般都採用抽出式通風。
礦井通風的目的是給採、掘工作面提供新鮮風流，供氧、工作面降溫、隨風流帶走有毒有害氣體，如炮煙、瓦斯、煤塵等，改善工人作業環境。在正常生產的礦井中，通風設計雖然經過通風阻力計算，合理分配了風量，達到了採掘工作面日常生產所需風量，人們沒有感到因氧氣缺少而不適，這對於有良好通風系統的低瓦斯礦井可行，但對於瓦斯湧出量較大的高壓斯礦井，通風不良的小礦井和有煤(巖)瓦斯(二氧化碳)突出礦井，可能會造成採掘工作面及所屬巷道中風速太低或基本無風流而不利於安全生產，無論新老《煤礦安全規程》都規定，採掘工作面允許最低風速為0.25米、排瓦斯僅為0.5米，實際能達到的風速也僅為1米左右，能達到最高允許風速的基本沒有，這是因為採掘工作面的工作環境限制了風速，提高風速會使煤塵飛揚，惡化工人工作環境。
由於煤礦井下採煤、掘進工作面的巷道中嚴格限制風速，而瓦斯又是煤礦井下普遍存在的因成煤階段衍生的大量氣體，因並田開拓、煤巖的開採而大量積聚在掘進巷道內及採煤工作面進風巷、採煤工作面、工作面迴風巷、採空區及上、下隅角內，這些瓦斯隨風流速度只能以緩慢擴散流動的方式匯合到工作面迴風巷中流出，從而造成工作面迴風巷道中積聚成較高濃度的瓦斯層，在瓦斯體積力和風流紊流作用下，甚至充滿整個巷道斷面，只是巷道頂板部分瓦斯濃度相對高一些，巷道中心及下部瓦斯濃度相對低一些，並和相鄰採區迴風巷和工作面迴風巷中排出的瓦斯相匯合。一般情況下，採煤工作面進風巷、採煤工作面、工作面迴風巷、採空區及上、下隅角都有瓦斯湧出，由於採空區煤、巖挎落不實，工作面進風巷及採煤工作面向採空區漏風且風流不暢，因此採空區內瓦斯更容易積聚，瓦斯量可達50％，隨著工作面向前推進採空區增大，這個含量還會增大。
造成煤礦採煤工作面及工作面迴風巷道內瓦斯層及瓦斯積聚的另一個主要原因巷道內的風流沿巷道中軸線(中心線)的方向作一維運動，而採掘工作面巷道壁都不是光滑壁面，大多為鋼、木材質的有棚梁腿的有間距的梯形凹凸支護形式，可以增大風流摩察力和風流阻力，由於空氣的粘性性質，即使在同一巷道橫斷面上，風流速度也不是相同的，即巷道中心風速最大，巷道周壁風速最小，最小和最大風速的差別可在0.7-0.8倍。另外，由於瓦斯氣體又是煤礦井下除氫氣以外最輕的氣體，比重僅為空氣的0.554，一般每立方米僅為0.719kg，而空氣為1.293kg/m3，在礦井低速風流作用下，可以成為水平方向和傾斜、垂直上浮運動，水平方向為低速風流帶走，傾斜、垂直上浮則形成頂板瓦斯層，而瓦斯的湧出又是連續的不間斷的，因此，煤巷側壁和底板的瓦斯湧出量也是較大的，由於瓦斯氣體比空氣輕得多，粘性比較大，流速幹擾造成瓦斯層在有棚梁腿支護巷道周壁的流速僅為巷道中心平均風速的0.5-0.7倍，形成了巷道風流中多種有毒有害氣體存在，但瓦斯流動滯後，即瓦斯氣體移動速度不能超過巷道內的低速風流速度，而只能以採掘工作面巷道中的低速風流作為載體，瓦斯氣體在風流中緩慢滯後移動，在瓦斯濃度較大，瓦斯體積力(密度)作用下，瓦斯和混合氣體又會在巷道中心作共同等速流動。
井巷愈深、巷道斷面愈小、離井口愈遠、通風阻力愈大。而井筒巷道斷面設計的變化，雖然是控制巷道風量的措施，但採掘工作地點都是遠離主要通風機，而且斷面相對較小，通風阻力最大，如井筒(斜巷)主要進迴風道，採區運輸、通風石門，採煤工作面進風道，採煤工作面及工作面迴風道的設計斷面是大、中、小、中、大，所以在這些巷道的通風阻力是小、中、大、中、小，因而風速也是快、中、慢、中、快，由此可以看出，採煤工作面三道，斷面小，風阻大，風速慢，同時又是人機活動工作場所，人、機均佔用一定巷道通風空間，又是瓦斯湧出量最大的地點，又由於支架型號各異和採煤機械設備類型有關，如；掩護式液壓支架，摩擦金屬支架木支架的空間斷面要小於柱式液壓支架，鋼支架單體液壓支架等，更加增大通風阻力，因而瓦斯積聚不可避免，煤巷掘進巷道因初次揭煤，瓦斯湧出量更大，在各種因素的礦山壓力和瓦斯體積力作用下，可發生煤巖與瓦斯突出。
在所有的礦井通風設計計算風量時，都考慮了各種漏風因素並增加了相應的風量，但在生產實踐中，由於因通風網絡中有眾多的風牆、風門、風橋等通風構築物，人員、設備、車輛的頻繁出入，風門的頻繁開啟，開啟一個風門，另一風門必然增大漏風量，如果二個風門都同時開啟，則會造成該時間內的風流短路，撞壞的風門不能及時修復，也會增大漏風量，雖然時間有長有短，但對整個通風系統的危害極大，可以使本來風速很低的採掘工作面及所屬巷道內此時風量嚴重不足或風流停滯瓦斯大量積聚，在採掘工作面有效的風路斷面內，人員、物料、礦車、機械、設備，採場支架形式和礦山壓力等，人為地或自然地質因素減少有效風路斷面，某些局部的塌方冒頂，如果不及時處理或方法不當，會給瓦斯積聚創造條件，風路中某一局部地點有問題或不通暢，都會影響採掘工作面或整個採區乃至井田一翼的通風系統，這些在礦井通風設計中均未體現，由於礦井通風網路是一個非常複雜的系統工程，牽一髮而動全身，這也是風網的特殊性。雖然短時間內的風量不足或停滯，也能使瓦斯大量積聚，此時如有引火源，便會引起瓦斯爆炸，瓦斯爆炸衝擊波拋起煤塵遇殘爆火源，便會引起煤塵爆炸，如風流受阻，爆炸衝擊頂層採空區冒落，瓦斯大量釋放到巷道中，還會引起連續爆炸和特大爆炸，如77年4.14的遼寧撫順老虎臺礦連續發生5次瓦斯爆炸，死亡83人，傷35人，龍鳳礦由於自然發火引起瓦斯爆炸，一晝夜連續爆炸43次，死亡人數最多的是1942年的本溪煤礦是世界上最大的一次瓦斯煤塵炸炸傷亡1795人，其中死亡1549人，殘廢246人，死亡千人的還有1919年撫順勝利礦西井死亡917人(瓦斯爆炸)1906年的法國古利耶爾礦煤塵爆炸死亡1099人，1963年的日本人三池煤礦傷亡1290人(死亡458人，傷832人)，死亡在百人上下更是數不勝數，如發生在60-70年代的我國徐州礦務局的大黃山煤礦和韓橋夏橋煤礦的特大瓦斯爆炸，2002年山西省12.2 臨汾陽泉溝煤礦的幾次和2003年1月1日的黑龍江省寶興煤礦特大瓦斯爆炸，以無數眾多中小煤礦，死亡人數最多，瓦斯爆炸次數最多，可達全國總數的80％以上，這些瓦斯煤塵爆炸的慘痛教訓都是因為通風不良造成的。由此可見，瓦斯煤塵爆炸的重大特大災害事故所造成的危害死亡人數之多財產損失巨大是任何其他行業所未有的，因此瓦斯煤塵爆炸就是礦難，由於採掘工作面活動空間狹小黑暗，人們時刻都處在煤礦的五大災害威協在各種有毒有害氣體的狹小空間中從事工作。由於工作地點在幾十米、幾百米，甚至千米的地下，災害具有極大的隱蔽性，由於自然的和人為的隱瞞事故真相給國家宏觀安全監察管理造成混亂，但引起爆炸的實質乃是瓦斯煤塵達到爆炸的臨界濃度才發生的，通風方法不良乃是使瓦斯煤塵達到爆炸的臨界濃度才發生的，通風方法不良乃是通風方法有缺陷，實際上負壓通風，並聯通風都是優化的全風壓通風方法，所謂有缺陷乃是礦井全風壓通風風流與瓦斯流動的機理沒有弄清楚，雖然加大風量可以減少巷道內的瓦斯含量，但也不是正比關係，更何況為了改善工人工作環境，風量和風速都受到限制，這個矛盾應該有一個完善的方法來解決，另外，從瓦斯爆炸大部分發生在煤巷掘進工作面說明煤巷掘進巷道由於初次揭煤打開原始層位瓦斯湧出量大，使用機械通風方法不當，巷道內風流速度緩慢投易造成巷道頂板瓦斯層和瓦斯積聚，即雖有局部通風機的高速風流，但衝不散重量比空氣輕一半的有害氣體瓦斯，衝不散的依據是指整個煤巷掘進巷道全長的和掘進掌子頭，衝散了只是風筒口附近幾米以內，這些從掌子頭吹出的瓦斯，炮煙等，還是以緩慢的速度從巷道內流出擠出，加上從巷道內煤壁及頂底板湧出的瓦斯，也需依靠局部通風機的風流帶走，千裡萬馬過獨木橋。無論是煤巷內還是掌子頭，瓦斯的湧出是源源不斷的，雖然巷道內保持允許的瓦斯濃度，一旦有瓦斯(二氧化碳)湧出異常，更使巷道頂板瓦斯層濃度和瓦斯量迅速增加，而產生瓦斯大量積聚，立即達到瓦斯爆炸所需危險的濃度，即使使用混合式通風效果也是不太顯著，因為抽出式局部通風機的風筒口在掘進頭，而瓦斯湧出並不是全在掘進頭，即整個煤巷內都有瓦斯湧出。
雖然人們對瓦斯爆炸的濃度為5-16％這個爆炸界限有大量的實驗數據，但瓦斯爆炸界限並非固定不變，例如巷道中有瓦斯氣體時又有乙烷(C2H6)乙烯(C2H4)一氧化碳(CO)硫化氫(H2S)氫(H2)等，均可降低爆炸界限，混有爆炸性的煤塵，可降低爆炸下限；引火源溫度越高面積越大時間越長，爆炸界限就越擴大。
一些單獨使用局部通風機通風的小礦井和獨眼井其通風機理同大中型礦井煤巷掘進通風的機理相同，和礦井具有正常通風系統的高瓦斯煤巷掘進工作面通風方法一樣，造成瓦斯積聚的危險性更大，一些小煤礦的採煤方法簡單落後，在工作面內構不成通風系統，採煤工作面及其巷道內基本無風流或風流很小，基本能滿足工人呼吸但風流帶不走煤塵瓦斯，因此更容易造成大量瓦斯層和瓦斯積聚，瓦斯爆炸產生的大量CO(2-4)％，即使不被瓦斯爆炸致死，也大多數會由於CO中毒致死，致死量(0.4％)，很少有人倖免於難。由於瓦斯氣體無色、無味、無臭、無毒的性質，抓不著看不見，極易被安全意識較差沒有進行安全培訓的工人和其礦主的所忽視，冒險作業，因此，瓦斯爆炸的潛在性極大，所以良好的通風技術完善的通風方法，對小煤礦的安全生產意義更大，是保障安全生產防止瓦斯爆炸避免人員傷亡的重大措施。
由於礦井通風瓦斯防治技術是一項非常複雜的系統工程，使得瓦斯治理極為困難，以致使許多有完善通風系統的風量和風速都通過嚴格設計計算的中大型煤礦，瓦斯、煤塵爆炸事故也接連不斷的發生，而更大數量通風系統不完善通風不良和構不成通風系統的小煤礦，更是瓦斯具備，只欠火源，只要有引火源隨時隨地都可引起瓦斯、煤塵爆炸，由於瓦斯爆炸災害極為慘重，一次十幾人、幾十人、幾百人的死亡，經濟損失巨大幾十萬、幾百萬財產損失，因此，無論大、小煤礦，在使用現有通風技術無法達到防止瓦斯超限的情況下，雖然採取許許多多措施嚴禁火源，但瓦斯爆炸防之又防而防不勝防的時有發生，我國煤礦因瓦斯煤塵爆炸而死亡的人數每年都在萬人左右，傷者更多，數萬個中小煤礦死亡人數最多，佔死亡人數的80％以上，財產損失每年都在數億元、數十億元。因此我國最新頒發的(2001.11.11)《煤礦安全規程》因瓦斯湧出量大，用通風方法解決瓦斯問題不合理和開採有煤與瓦斯突出危險煤層的，必須建立地面永久抽放瓦斯系統或井下臨時抽放瓦斯系統，但經抽放瓦斯(抽放率25％以上)和增大風量已達到最高允許風速後，其迴風巷風流中瓦斯濃度仍不能降低到1.0％以下時，可允許最高允許濃度為1.5％，還可採用專用排瓦斯巷，並規定專用排瓦斯巷瓦斯濃度不得超過2.5％(137條)除此井下瓦斯防治的瓦斯抽放和專用排瓦斯巷以外，還有採煤工作面上隅角瓦斯積聚的通風方法和情性氣體，滷化烷類抑制阻止瓦斯爆炸等幾種方法。
1、瓦斯抽放瓦斯抽放的方法是在煤層鑽孔和敷設專用的抽放瓦斯管路及專用瓦斯巷道把瓦斯抽放出來，按照含瓦斯煤層的賦存形狀，可分為本煤層抽放相鄰煤層抽放採空區抽放，具體抽放瓦斯工作步驟是(1)利用已掘專用瓦斯巷道予抽煤層瓦斯；(2)向煤層鑽孔抽放本煤層及鄰近煤層瓦斯；(3)採取各種形式的「邊採邊抽」，為了加大抽放煤層瓦斯數量，又採取增加鑽孔的密度、深度、增大孔徑、改進布孔方式、增加封孔深度，提高封孔質量，提高抽放負壓等，另外有的還採用注水擠出煤層瓦斯，水力壓裂煤體，水力割縫，鬆動爆破等，目的是使煤體游離瓦斯儘快釋放出來，對於這些煤層瓦斯的治理方法，雖然影響生產進度，有時會造成採掘失調，增大生產成本，這對防治煤(巖)瓦斯(二氧化碳)突出有一定的效果，雖然抽放的游離瓦斯量只佔煤層總瓦斯含量的7-10％，但可以減少瓦斯壓力，減少煤與瓦斯突出的巖爆和煤炮次數，實踐證明，雖然抽放瓦斯技術對於防止煤(巖)瓦斯突出有效果，但對高瓦斯礦井沒有抽放出來的瓦斯總含量的80％以上的吸附和吸收狀態的瓦斯和部分游離瓦斯，只有在落煤時(機採、綜採、綜放、炮採、風鎬和人工採煤)瓦斯才會從煤體中釋放出來，就是佔瓦斯總量不到20％的游離瓦斯，也受到鑽孔的密度(不能象煤巷錨杆那樣密度)鑽孔的深度的限制，不可能全部釋放出來，只有落煤時游離瓦斯才會全部釋放出來，擴散到回採工作面並隨風流湧入迴風道中，同風流方向相反的煤炭運輸道(溜子道、皮帶道)中，隨著刮板運輸機的快速旋轉，落煤被迅速帶走，煤塊中的吸收和吸咐瓦斯在運輸過程中被解析，因此運煤的進風巷道中也仍有大量的瓦斯隨風流擴散到運煤進風巷道中，加之採空區放頂煤、巖大量跨落，這些沒有密實的頂板冒落區裡大小空隙造成採空區頂底板中及冒落區大量積聚的游離瓦斯同時又是採空區漏風的通道，在緩慢漏風風流的驅趕下，逐漸向採空區上部移動，最後又積聚在採空區上部及上隅角，在瓦斯濃度和體積力的作用下，而逐漸緩慢擴散出去到工作面迴風巷，有些封閉在採空區冒落區內，雖然採空區上隅角瓦斯量、濃度最大，但整個採空區內包括採空區冒落煤巖的頂部煤巖塊縫隙中及下隅角都有大量的瓦斯積聚，如果本層煤採空區距離上層煤採空區較近，(分層開採)那麼上層煤的採空區長期積聚的大量瓦斯隨本層煤採空頂板冒落產生的空隙裂縫或空洞湧入本層採空區。有的採取灌漿滅火措施，但灌漿不實的地方仍是瓦斯積聚之處。因此採空區的瓦斯含量可達到50％，隨著採煤工作面向前推進採空區擴大，50％的瓦斯含量還會增加，因此對瓦斯抽放技術防治瓦斯的結論是(1)抽放瓦斯，對於防止煤、巖及瓦斯突出有效，可以減少突出次數，但不能完全防止煤(巖)及瓦斯突出。
(2)能抽出部分煤層吸附的游離瓦斯，為瓦斯含量的7-10％也要半年到一年時間，要達到地50％的抽放率要8-10年時間，而且抽放工藝極難做到。
(3)投入巨大，經濟不合理，增大生產成本，因要掘進專用瓦斯巷道安裝抽放管路，瓦斯抽放泵(二套)等，機械、設備、電力、人員管理等，投入巨大，得不償失。
(4)可造成採掘失調，影響生產，增加的開拓工程量為生產的附屬巷道只能防治瓦斯對直接生產無益。
(5)專用排瓦斯巷因瓦斯濃度太高(2.5％)可視為採煤工作面的瓦斯庫火藥庫，對安全生產的管理造成更大的壓力。
(6)瓦斯抽放，並不是瓦斯防治唯一技術但不太有效的方法。
2、採煤工作面上隅角瓦斯積聚的通風方法消除採煤作面上隅角瓦斯積聚其通風方法和技術裝備有雙旋轉脈衝通風技術和礦用液壓雙旋轉脈衝局部通風機，此種通風機採取對採煤工作面上隅角積聚瓦斯具有強力擴散效果的雙旋轉脈衝風流消除積聚瓦斯。此通風方法雖然採煤工作面上隅角瓦斯積聚減小了但瓦斯卻被風流衝散到工作面迴風道中去了，就是排入採區迴風巷或主要迴風巷，對整個採煤工作面三道和採空區的瓦斯防治技術來說，單為防治採空區上隅角瓦斯意義不大，更何況上隅角只為採空區局部小部分，增加了工作面迴風道中瓦斯層的濃度。
一般的來說採煤工作面放炮和正常生產落煤時，瓦斯湧出量最大，其游離瓦斯和吸咐瓦斯都會擴散到迴風風流中去，其煤塵量也較大，由於煤炭運輸與風流方向相反，所以在工作面進風巷，採煤工作面，工作面迴風巷都有瓦斯層存在，而採空區及上、下隅角，由於漏風風流較小，瓦斯在體積力的作用下向採空區上部移動，積聚在採空區上部及上隅角，實際採煤工作面瓦斯應為二部分，一部分為採煤工作面煤壁(包括落煤)及進、迴風道煤壁及頂底板湧出的瓦斯，另一部分為採空區瓦斯，它包括頂板冒落帶上部裂隙帶的瓦斯，如果冒落區和頂分層採空區相通，瓦斯湧出量將會大大增加，短時間內便會達到純瓦斯爆炸的濃度。由於採空區漏風風流很小甚至無風流，瓦斯便會在此外積聚，而冒落的煤、巖塊作為空隙的骨架，空隙內又是瓦斯積聚的區域所以瓦斯濃度最大瓦斯量也大，日常及生產中落煤時三道中產生的瓦斯隨風流緩慢流動，三道中以工作面迴風道中瓦斯濃度最大，工作面次之，工作面進風道中瓦斯含量最小，因而，瓦斯含量在三道中的依次是小、中、大。而採空區及上隅角也最大，因此衝散上隅角的瓦斯卻跑到迴風巷道中去了，使原本通風阻力較大的工作面迴風巷瓦斯層又增加了從上隅角衝散出來的瓦斯，加大了工作面迴風巷中瓦斯量和瓦斯濃度，即使把上隅角瓦斯單獨抽排出工作面迴風巷，但對採煤工作面三道中湧出的瓦斯及落煤放炮中釋放的瓦斯及全部採空區頂板落湧出的瓦斯，單一衝散抽放上隅角瓦斯對這些大量瓦斯防治意認不大，因為礦井通風瓦斯防治技術是一個極其複雜的系統工程，瓦斯的防治的重點是採煤、掘進工作面及所屬巷道中，而瓦斯又是井下普遍存在的有害氣體，採空區上隅角只是這些地點的局部，只是面積小瓦斯多，而對於巷道長體積大面積大，瓦斯並不少的大多數煤巷內瓦斯治理來說，局部治理意義不大。
3、情性氣體滷化烷類情性氣體，滷化烷類都能抑制阻止瓦斯的爆炸，如加入25.5％的CO2或36％N2可以使何濃度的瓦斯失去爆炸性，但CO2達到10％即是人窒息死亡的濃度，因此，此方法是向封閉的採區注N2、CO2滅火的方法。
滷化烷類，如加入4.2％的二溴二氟甲烷(CF2BI2)或6.1％的三氟一溴甲烷(CF3BI)即能阻止瓦斯爆炸，由於煤礦井下瓦斯(CH4)是普遍存在的有害氣體，採、掘工作面又需通風、供氧、降溫，大量使用CF2BI2或CF3BI有其技術經濟及實用性的原因。
4、專用迴風巷專用排瓦斯巷根據2001年11月1日實施的新版《煤礦安全規程》(113條)高瓦斯礦井，有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的礦井的每個採區和開採容易自燃煤層的採區必須設置至少一條專用迴風巷，低瓦斯礦井開採煤層群和分層開採採用聯合布置的採區，必須設置一條專用迴風巷(137條)和採煤工作面瓦斯湧出量大於或等於20m3/min。進風巷道淨斷面8m2以上，經過抽放瓦斯(抽放率25％以上)和增大風量已達到最高允許風速後，其迴風巷中風流瓦斯濃度仍不能降低到1％以下時，機採、水採和煤層厚度小於0.8m的保護層採煤工作面，迴風巷風流中瓦斯最高允許濃度為1.5％或採用專用排瓦斯巷，但該迴風風流中的瓦斯濃度不得超過2.5％。
施工專用迴風巷和專用排瓦斯巷雖然避免瓦斯氣體專走工作面迴風巷，避免千軍萬馬走獨木橋，但專用排瓦斯巷，專用迴風巷造價較高，專用來防治瓦斯，對直接採煤生產無益，而且大大增加噸煤生產成本，經濟效益不好，由於允許專用排瓦斯巷的瓦斯濃度高達2.5％，無疑給瓦斯爆炸帶來更大隱患，給煤礦安全生產管理造成更大壓力，這麼高的瓦斯濃度，應該把專用排瓦斯巷當作採煤工作面的火藥庫、瓦斯庫，如果專用迴風巷排瓦斯巷內同時混入瓦斯、煤塵和H2S、CO、H2、NA3、NH3等有毒有害易爆炸的氣體，可降低瓦斯的爆炸界限，所以使專用瓦斯巷隨時處於瓦斯爆炸的危險，一旦有引火源，即可引可起瓦斯、煤塵爆炸。這不但是象採掘工作面那樣瓦斯爆炸防不勝防，防之又防的問題，而是此法不可防，另尋他法防的問題，即對煤礦採掘生產所必須的通風系統以外專為解決瓦斯問題對煤炭生產無益而有害的可視為採掘工作面增加一個瓦斯庫火藥庫、危險異常，所以不能運料，安裝裝電氣設備還不能行人的專用迴風巷，專用排瓦斯巷，因瓦斯濃度太高，時刻都有發生瓦斯爆炸的危險，因此專用迴風巷、專用排瓦斯巷，沒有存在的意義。
5局部通風和康達風筒在煤礦井下掘進巷道中現有的通風方法，有的採用礦井全風壓通風，更多的是採用局部通風機通風，局部通風機是以電動機作為動力，接入風筒進行工作的通風設備，改變轉葉的方向，又可分為壓入式局部通風機和抽出式局部通風機，按工作性能，又分為離心式局部通風機和軸流式局部通風機，其在掘進工作面的通風方式也分為壓入式通風和抽出式通風，如果一臺壓入式通風機和一臺抽出式通風機同時使用在一條掘進巷道中的為混合式通風，混合式通風又可分為長壓短抽式通風和長抽短壓式通風，還有的採用康達效應的通風方式，雖然現場使用的局部通風機，風筒內風速較大，但這些風量吹散到掘進掌子頭可以滿足工人呼吸的需要，幾乎所有礦井通風設計大多是以工作面最多人數計算風量的，也有的採用按炸藥量，瓦斯湧出量和排塵風量、允許風速計算風量等，事實是，不論用何種方法計算風量，實際巷道內的風量也是如此之多，即工人呼吸可以滿足，對瓦斯的排除就顯得不足，可以從炮煙的排除速度可以看出是很緩慢的，何況瓦斯湧出是整個巷道斷面周壁掌子頭煤壁及落煤體及全部巷道長度，如果迅速排除這些瓦斯炮煙及有毒有害氣體，巷道內的風速達到最大允許風速還不足，這將大大增加局部通風機的風量，掘進工作面的工作環境將會惡化，工人也會感到不適，這是一個很大的矛盾，從最低排瓦斯的允許風速僅0.5m/s可以看出，達到或超過3倍，即為極限允許風速，這實際上一般都達不到的，掘進巷道內無論何種通風方式，人們都認為，工作地點在掘進掌子頭，所以防治瓦斯和供風都集中在掌子頭，所以風筒口都接入在工作面掌子頭，風量和風速的最大值也都在掌子頭，風筒的漏風被認為是有害的並取各種措施防止的，無論巷道何種形狀(掘進煤巷時多為梯形巷道)風流的方向都是沿巷道中軸線(中心線)作一維運動。
康達風筒是在壓入式風筒口裝入閘門，風筒上的切口或小孔裝上罩套，氣流從裝上罩套的噴口噴出射流在康達效應的附壁效應的一射流運動中，接近壁面便出現不易離開而沿壁面流動的現象的作用下沿風筒外壁流動，但康達風筒口由於關閉閘門造成風筒口閘門外無風即掘進工作面掌子頭無風，雖然康達風筒內噴出風流全部到達巷道內，由於掘進掌子頭無新鮮風流或風流很小，那麼更容易造成掌子頭的瓦斯積聚，如果是有一臺抽出式風筒，抽出式風筒抽出風量，便是巷道中的汙風和康達風筒噴出的新鮮風流的混合氣體，可使風流從巷道外部向掘進掌子頭流動的掘進工作面風流倒流現象，如果打開閘門，也會出現此類現象，這是違背礦井掘進工作面通風原則的。所以現有掘進巷道通風方法，無論是壓入式、抽出式、混合式、康達風筒，小煤礦的通風機在地面的抽出式壓入式都會使巷道內的低風速(0.25m/s排瓦斯0.5m/s)不能很快排除巷道內(包括掌子頭)的瓦斯而造成的巷道內瓦斯層和瓦斯積聚，從瓦斯爆炸大多發生的掘進工作面的情況看，不良的通風方法是造成掘進巷道內瓦斯積聚引起瓦斯爆炸的首要原因。
綜述以上幾種現有的通風方法存在的問題和不足，可見瓦斯防治何其艱難，這是因為瓦斯這個煤炭在成煤時期的衍生物無處不在，只是表現在古代植物種類的沉積、炭化、變質期、覆蓋物，和埋藏深度的不同而其瓦斯含量大小而已，回顧人類及自然界的歷史，有矛必有盾，生物鏈、食物鏈、宇宙鏈，這是大自然的法則，也還會有更有效的方法來解決，現有的機械總風壓通風雖然風量比較大，因瓦斯氣體的性質，使主要迴風巷的排瓦斯功能沒有充分發揮，這受到採掘工作面風量和風速的限制有關。
本發明的目的和任務是因瓦斯積聚爆炸造成的後果是極其嚴重的，一次少則數人，幾十人，幾百人甚至千人死亡的重大特大人身傷亡事故，同時造成巨大的財產損失，因此迅速排除採掘工作面湧出的瓦斯，防止瓦斯爆炸，其意義非常重大因瓦斯爆炸又可引起煤塵燃燒和爆炸，煤塵煤炸可引起瓦斯爆炸，連續爆炸更加劇被壞力加重災害程度，引起更大的傷亡和財產損失，因此尋求探索新的更加完善的通風方法，改善工人工作環境，防止瓦斯、煤塵爆炸是本發明的目的和任務。
本發明要解決的技術難題是，有完善的礦井全風壓通風的採、掘工作面因風流太小風流不暢而造成的採、掘工作面及工作面進、迴風巷，採空區及上、下隅角瓦斯濃度較高和採區迴風道，主要迴風道，總迴風道瓦斯濃度極抵的問題即最有效地利用礦井通風的全風壓風流帶走瓦斯，即解決了這些巷道的風速高低不同(相差達16-60倍)利弊與矛盾，小礦井則採用新的通風方法，防止瓦斯在採、掘工作面及所屬巷道中積聚。
無論大小礦井的採、掘工作面都必須解決能引起爆炸的有毒有害氣體CH4、H2S、CO、H2、C2H6、C2H4和煤塵的含量降低到最低爆炸含量(1％)以下，也是已有的礦井通風技術沒有攻克和無法攻克的重大技術難題，無論大小煤礦，無數的瓦斯、煤塵爆炸的事實教訓人們，瓦斯層和瓦斯積聚是瓦斯、煤塵爆炸的首要根源，而沒有爆炸的原因是人們防之又防了引火源，如果能從降低採、掘工作面及所屬巷道中的瓦斯、煤塵含量的方法上有所突破，則瓦斯礦井的安全性將大大提高，即使非人為因素的引火源(如煤炭自燃)也不會引起瓦斯爆炸。
新版《煤礦安全規程》(2001.11.1實施)規定，採煤工作面瓦斯湧出量大，經抽放瓦斯和增大風量已達到最高允許風速後，其同風巷中瓦斯濃度仍不能降低到1％以下時，可採用專用排斯巷，並規定該巷迴風風流中的瓦斯濃度，不得超過2.5％，風速不得低於0.5m/s，值得人們注意並引起高度警惕的是，此規定已經超過瓦斯最低爆炸界限數倍，可以認為，專用排瓦斯巷是成為能引起瓦斯爆炸的火藥庫，危險異常，在礦井下、不能用於行人，運料和通車的專用迴風巷，沒有其存在的意義。
雖然純瓦斯氣體爆炸限為5-16％，但當含有瓦斯氣體的空氣中同時混入其他可引起爆炸的氣體如H2S(爆炸界限4-46％)，CO(爆炸界限13-75％)，H2(爆炸界限4-74％)，而H2、H2S、C2H6、C2H4、CH4均為可燃氣體，可使瓦斯爆炸下限大大降低。固體顆粒煤塵的爆炸界限為30-2000g/m3，當瓦斯、煤塵同時存在且含量不同，爆炸界限變化很大，如煤塵含量為5g/m3時瓦斯爆炸下限降低到3％，煤塵含量為8g/m3時瓦斯爆炸下限降低到2.5％，煤塵含量達到20g/m3時，瓦斯爆炸下限降低到1％，當煤塵含量達到30g/m3時，瓦斯爆炸下限降低到0.5％，掘進工作面的煤巷掘進爆破和採煤工作面的機採落煤，鬆動爆破的煤塵量是很大的，如果裝藥不規範，封泥太少，放明炮，爆破竄出火焰，都可引燃瓦斯，引火源溫度愈高，時間愈長，面積愈大，愈容易引起瓦斯爆炸。
根據煤礦瓦斯爆炸大部分發生在煤巷掘進工作面，一部分發生在採煤工作面事故中分析，發生瓦斯、煤塵爆炸的原因，一是爆炸物(氣體和固體)含量和爆炸指數，二是通風系統不良，方法不當，風流不暢，瓦斯層交匯，因而事故擴大，後果嚴重，造成這些矛盾的主要原因是(1)風量不足，風速太小雖然所有煤巷掘進設計計算風量大多是以滿足人的呼吸量或以炸藥量等計算，此風量能滿足工人對工作環境的需要，過量則惡化工人工作環境，但此風速風量不足以快速衝散煤巷內瓦斯及炮煙，瓦斯在煤巷內流出的速度等於巷內風流速度並滯後，雖然風筒內及風筒口氣流為高速氣流，但出了風筒口有效幾米以內流速便銳減為擴散氣流。
(2)瓦斯的性質是無色、無味、無臭、無毒而有害的氣體，又最輕是巷道內除氫氣以外最輕的氣體，抓不著看不見，一般不易發覺它的存在，只有使用專用的瓦斯檢定儀，才能檢查出來發現其蹤跡，因而其隱蔽性危害性極大。
(3)煤巷掘進時掌子頭是煤巷揭煤前進地點，瓦斯湧出量最大，壓入式局部通風機的風筒口距離掌子頭較遠，風流不足以快速吹散掌子頭全部瓦斯，或吹動瓦斯氣體幾米遠，又在巷道中滯留積聚。風筒口距離掌子頭太近，容易吹起煤塵影響工作，同時掌子頭風流方向與風筒口風流方向相反，風向相反，使風流能量損失較大。
(4)高瓦斯煤巷掘進巷道內，從工作面掌子頭低速緩慢流出的瓦斯和巷道側壁和頂底板中湧出的瓦斯會合而加大巷道內瓦斯量，如有瓦斯噴出或突出則巷道內瓦斯量更大。
(5)混合式通風，其風流能量多發生在掘進掌子頭，特別是抽出式通風，風流能量全部都在掌子頭，巷道內瓦斯治理，只靠壓入式通風機風流的一維運動，無其他通風措施。
(6)煤巷掘進巷道在未貫通之前因構不成風流系統，巷道愈長風阻愈大，風速愈小愈易積聚瓦斯，巷內容積與風筒風量構不能成正比關係，而瓦斯湧出量與巷內容積卻是正比關係。
(7)造成瓦斯在採煤工作面及所述巷道及採空區積聚的重要現象是往往為人們忽視的通風系統的風路失衡現象，是通風風路中的反常風壓，即正壓通風系統的負壓區，負壓通風系統的正壓區此種現象雖然只會出現在局部地點，但對瓦斯積聚的危險性不容忽視，造成此類現象的原因一是通風系統的某些風路設計的不合理；二是因為地質因素(礦壓採煤地表塌陷裂縫漏風直達地面，採空區挎落速度，透老塘等)；三是風門設計的缺陷在風路中的位置等因素；四是人為的或自然的因素造成反常風壓，無論何種因素都會瓦斯煤塵爆炸帶來隱患，危及正常通風系統出現嚴重的後果。
(8)由於採煤工作面三道及採空區湧出的瓦斯量匯合後增大，這些大量瓦斯只能通過工作面迴風巷的礦井全風壓風流緩慢排出，並無其他有效的瓦斯治理措施而造成積聚。
(9)由於採煤工作面三道斷面比總迴風道小，風流路線最遠，通風網絡分流因而造成風阻大，風量少，風流小。
(10)採煤工作面一般是全煤空間，瓦斯大量富集於煤層內及巷道頂底板的巖石中，當工作面形成後，採煤工作面、採煤工作面進迴風道，成為風流唯一通道，整個採煤工作面三道通風系統複雜而又多變，又是人、機活動及工作地點，複雜的是當風流從採區進風巷向工作面進風巷(運輸巷)進風時，以連續4個90度的急轉彎使風流阻力增大，而三道斷面大小不一，又大多是梯形、矩形、梁柱的木、鋼支架，其風流阻力、摩探力損失，因礦山壓力巷道支架下沉，又由於三道是採煤工作場所，人員、車輛、機器設備，也會形成通風巷道內風流阻力，因工作面支架型號各異對風流影響較大，加上風流向採空區漏風，又減小了採煤工作的風量會使採空區積聚的瓦斯因體積力和漏風風流的緩慢作用而轉移到採煤工作面及迴風巷內，造成工作面迴風巷中瓦斯含量增大，因此，風流中的能量損失和可達30％以上，這對瓦斯的防治極為不利，無論何種採煤和頂板管理方法，採空區冒落的巖石及頂板煤層不可能立即將採空區填滿，總存在一定空隙，一些急傾斜薄煤層，頂底板堅硬的巖石採空區空隙更大，這些空隙給瓦斯積聚和流動創造條件，因此，採空區瓦斯的含量可達採煤工作面總瓦斯含量的50％，隨著採煤工作面向前推進，採空區增大，這個含量還要增加，落煤時因煤層解體，含瓦斯煤層內80％的吸咐瓦斯和20％游離瓦斯的大部分立即擴散到進迴風風流中，採煤工作面上、下隅角又是通風系統中風流盲區，因無風流或風流太小，採空區富集的瓦斯便會在採煤工作面風流的衝擊下形成渦流，在瓦斯體積力的作用下以緩慢運動的形成或向迴風巷中擴散移動。
通風系統的多變是指礦井通風風路斷面的變化，風速和風量的需要是設計的唯一相對要素，通風設計人員為了使採煤工作面能夠得到足夠的新鮮風量而設計了合理的巷道斷面，而實際採煤工作面通風斷面的大小又受支架形式的制約，如柱式液壓自移支架，掩護式液壓自移支架，單體液壓支架，金屬摩擦支架，木、鋼材支架等規格不同，因而支撐所形成的風路斷面也不同，採煤工作面的人員多而集中而又頻繁運動，割煤機等機器又佔用巷道斷面一定的空間，礦車及巷道內某些堆積物料也阻礙風流，因礦山壓力頂底板移動，支架下沉，縮小了原設計的有效風路斷面，巷道及採煤工作面內某些冒頂處不能立即處理，風流受阻風量減小這些是在通風設計中是沒有的，也無法預料和計算出來，在風路斷面縮小的情況影響下，採煤工作面三道，採空區及上下隅角風流中的瓦斯氣體會以層流，紊流、旋流和渦流複雜的流動形式運動，在採掘工作面內爆破產生的CO、CO2、NO2、SO2及煤炭自然產生的C2H4、C2H6煤體中施放的H2S這些有毒有害氣體均比CH4重的多，而體積含量均比CH4少的多，由於巷道中心風速較大而成為混合氣體，一般的說，巷道上部瓦斯上浮為層流狀態，直巷內遇人體和某此阻礙物，巷道轉彎處，瓦斯成紊流狀態，某些冒頂處和較大物體礦車等阻礙，瓦斯成旋流狀態，採空區上、下隅角，瓦斯呈渦流狀態，由於有時有些風路中風速較小，這些流動狀態有時又難以區分而成混合紊流狀態流動，因此瓦斯難於治理的主要原因是量多而又輕，如煙如霧而又不同於煙霧，三道內無論什麼地方，瓦斯上浮是一定的，只是空間大小瓦斯含量和風速決定層位的高低。防止瓦斯在採煤工作面，工作面進風巷，採空區及上下隅角，工作面迴風巷和掘進掌子頭及巷道內的瓦斯積聚，把瓦斯控制在最低爆炸下限1％以下是採掘工作面通風研究的重大課題。
本發明的主要任務和解決的技術難題其一就是解決在礦井正常全風壓通風狀態下，能快速排除採、掘工作面及所屬巷道採空區及上下隅角內湧出的瓦斯，發明實用性強經濟效益好的通風方法，其二就是解決通風系統不良的小煤礦井下巷道及採、掘工作面的瓦斯層和瓦斯積聚，發明能快速排除小煤礦井下巷道內和採掘工作面的瓦斯層和瓦斯積聚的方法。
本發明技術方案是採用均衡氣蝕孔隙壓力差的通風方法，消除採煤工作面、工作面進、迴風巷、採空區及上下隅角、掘進巷道全長及掌子頭的瓦斯層和瓦斯積聚，使其降低裂爆炸下限1％以下，所謂均衡則是以通風方法同時作用於採、掘巷道全長段，氣蝕則是利用風筒內的高速風流吹動和吸走瓦斯、炮煙、煤塵和其他有毒有害氣體，克服現有混合式通風只用用於掌子頭的掘進通風方法和採煤工作面除網絡風流外三道無其他加強風流，能迅速排除巷內瓦斯的措施，使採掘巷道內的一維風流變為二維、三維風流。
本發明通風技術同人們日常生活中的換氣扇、抽油煙機和吸塵器的工作原理近似，在生活中隨著人們生活質量的提高，那些封閉的廚房內加工食物的油煙氣和水蒸氣汙染空氣，於是人們發明了換氣扇，能快速排除油煙氣和水蒸氣釋放到室外大氣中，保持室內空氣新鮮，後來人們又作了改進，使用效率更高的吸油煙機，同時派生了能吸進固體塵埃顆粒的吸塵器。
換氣扇的安裝方法是平行於上升的煙氣流，安裝在牆壁空洞內，依靠電風扇的高速運轉風流吸入上升的油煙氣和水蒸氣，而吸油煙機平面垂直於上升的煙氣流，安裝在更靠近鍋灶的地方，直接捕捉煙氣流，因此排除煙氣流的速度更快，吸塵器是依靠高速氣流吸入固體顆粒的塵埃和雜物，把換氣扇、吸菸煙機和吸塵器的工作原理優化應用於井下防治瓦斯煤塵，是最為理想的防治採掘巷道內瓦斯層和瓦斯積聚的方法，雖然人們已利用局部通風機向掘進工作面通風供氧，並由壓入式、抽出式演變為混合式的長抽短壓和長壓短抽式通風，但由於巷道太長，斷面又大，瓦斯又是普遍存在的量大且最輕的氣體，巷道愈長瓦斯量愈大，則排除瓦斯的能力愈不足。
本發明的均衡氣蝕孔隙壓力差的通風方法設計時，根據瓦斯礦井的等級和測定的瓦斯濃度計算排瓦斯風量，選定規格的風筒上每隔一定距離切開一細長縫隙或孔洞，柔性風筒應在切縫或孔洞上加固，以防撕裂風筒擴大孔隙，無論剛、柔性風筒，都要在均縫或孔洞處都要有控制風量大小的措施。依靠採掘巷道全長段的風筒切縫或孔隙的高速風流，同時吹動和吸入有毒有害氣體，形成採掘巷道全長段，長距離巷道斷面內的風流小氣候，無論壓入式還是抽出式局部通風機，還可以利用風筒接頭處的縫隙，變害為利，使得已有通風方法風流沿巷道中心線方向平行流動，改變為平行流動和垂直橫向流動，即由一維流動變為二維、三維流動方式，這是本發明的礦井風流理論與傳統的礦井風流理論的重大區別之處。
使用均衡氣蝕孔隙壓力差法的通風方法在煤巷掘進巷道中，應採用混合式均衡孔隙風筒的通風方式，即在掘進巷道開切眼時，迎全風壓進風口安裝壓入式局部通風機和柔性風筒，巷道口另一側安裝抽出式局部通風機，和剛性、剛柔性風筒，即壓入式通風機接入的均衡氣蝕孔隙風筒可採用普通造價低廉的孔隙柔性風筒，工作面貫通形成全風壓通風系統後全部折除。另一側安裝的抽出式局部通風機接入的均衡氣蝕孔隙風筒應採用剛性風筒或剛筋作骨架的塑料布剛柔性風筒。採煤工作面貫通形成礦井全風壓通風系統後，高瓦斯礦井和有瓦斯突出的礦井仍需保留抽出式局部通風機和剛性、剛柔性風筒，維護採煤工作面進、迴風道，如自燃發火嚴重的礦井採取灌漿滅火措施的只維護工作面迴風巷，均衡氣蝕孔隙風筒在已維護的迴風巷內可以抽排出採空區湧出的瓦斯，當該採煤工作面回採結束時，(即採終)再拆除風筒回收支架，無論那種材質和規格的風筒，都必須在風筒上切縫或打孔，給風流流出和吸入瓦斯留有一定的通道，切縫或打孔的數量以該風筒總流出或吸入風量的20％-40％為宜，過多則掘進掌子頭風筒風量不足，如果巷道較長，則需增加通風機的風量，增加的風量要等於或大於巷道內的所有孔隙風量的總和，不是中央式開採，通風巷道太長或瓦斯濃度太大可在採區最近地表垂直鑽進一大直徑鑽孔安裝管道將瓦斯直接抽排入地面大氣中，使用抽出式的剛性孔隙風筒其接頭是螺絲固定的，可在接頭處留一定的縫隙，也可以用在墊圈上作缺失切口，用螺絲固定擰緊，切口大小可根據風量需要加工。
在煤巷瓦斯湧出量較大的掘進巷道應用均衡氣蝕孔隙壓力差辦法風筒上的切縫或孔洞，壓入式風筒在巷道全長提供新鮮風流吹動瓦斯，抽出式風筒，吸入瓦斯、炮煙等有毒有害氣體，即使風筒重疊段因巷道內有風流流動，也不會產生風流停滯現象，且二個風筒工作性質不同，也不會產生循環風，風筒上切縫的長度和切縫之間的距離及孔洞的直徑和孔距，可根據實際風量的需要進行切縫和打孔，可以只切縫不打孔，也可以只打孔，不切縫，也可以又切縫又打孔，因有孔洞的漏風，應增大的風量達到能滿足巷道內和掌子頭足夠的新鮮風流，並能吹動、吸入、瓦斯、炮煙為宜，其通風的風量應以孔隙風筒到達掘進掌子頭的風量為主、為大，巷道內孔隙風筒口吹出和吸入的風量為輔比例為3∶7或4∶6，改善工人勞動環境，掘進巷道的均衡氣蝕孔隙壓力差法通風，可加快掘進掌子頭和巷道內空氣置換速度，快速排除巷道內湧出的瓦斯，克服了已有混合式通風方法風流排瓦斯能量均發生在掌子頭的缺陷。根據需要，二個風筒口到掌子頭的距離，要儘可能保持在有效吸程和有效射程以內，要求出風口的高速氣流不能吹起煤塵，不影響工作為限，吸入風筒口儘可能靠近掌子頭，以能吸入掌子頭全部炮煙和瓦斯，這些汙蝕風流排入採區迴風巷、迴風石門後會隨全風壓風流快速流入主要迴風巷、總迴風巷後排入大氣。小煤礦巷道較短，通風機可安裝在地面，汙風直接排入地面，如果煤炭產量較大或高瓦斯小煤礦，應使用混合式均衡孔隙壓力差通風方法，局部通風機也可以安裝在井下巷道中。
採用均衡氣蝕孔隙壓力差通風方法應用在採煤工作面、工作面進、迴風道和採空區排出瓦斯體法時，因已有礦井全風壓通風，可單獨使用抽出式通風方法，一般來說，採煤工作面發生瓦斯爆炸是在礦井全風壓通風方法不能衝淡排除大量湧出的瓦斯而產生的積聚，單獨靠加大風量效果並不十分顯著，且增大風量又受到採煤工作面實際最高允許風速的限制，一般講採煤工作面通風系統，應該是工作面進風巷(運輸巷)、採煤工作面(機採、綜採、綜放、炮採、風鎬、手鎬採煤法等)工作面迴風巷，同時還應包括採空區及上下隅角，這些都是採煤工作面通風風流必經之路和容易漏風的地點，因是全煤工作面是瓦斯量最大且容易積聚的地點，在礦井正常通風時的全風壓風流向採空區漏風，因風流不暢，造成大量瓦斯積聚在採空區及上、下隅角，在安裝均衡氣蝕孔隙壓力差法的局部通風機時，可以將通風機機頭安裝在工作面迴風巷道外側與之相聯接的採區迴風道或迴風石門內，距離工作面迴風巷口外側10米以外的地點，把有切縫或孔洞的風筒吊掛在工作面迴風巷上部棚梁右臂部位以不防礙行人和運輸為準，風筒的長度在工作面迴風巷中應為巷道全長，即初次採煤時採煤機的機頭、機尾位置，走向長壁後退式採煤法採煤時應維護工作面迴風巷，只有在該採煤工作面回採完畢工作面密閉前才可逐段(節)拆除風筒，回收支架，如果是高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井，在採煤工作面的傾向斜長也應安裝小些直徑的孔隙風筒，並與工作面迴風巷中的孔隙風筒每節接頭處以三通連接，工作面的小直徑風筒應使用可彎曲的有剛性骨架的柔性風筒，並在風筒上切縫或打孔，以快速吸入採煤工作面湧出的瓦斯，小直徑內筒的長度應到達採煤工作面最下部的下隅角為好，採煤工作面使用小直徑孔隙風筒的優點是雖然風筒內風速較高，但風筒與煤壁或採煤機距離較遠，不會大量吸動煤塵而造成煤塵飛場，小直徑風筒安裝在自移液壓支架、單體液壓支架、摩擦金屬支架二立柱中靠的頂板部位，水平面上以鐵絲固定在橫向支架二柱上，支架移動時，自移液支架內的孔隙風筒可隨支架共同移動，單體液壓支架和金屬摩擦支架，移柱時，應先放掉靠近工作面一側支柱，把風筒前移，再放掉另一側支柱和頂梁。
在走向長壁後退式採煤工作面，大多採用上行風下運輸的開採方式，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井，工作面進風巷也應該安裝均衡式氣蝕孔隙風筒，在採煤時維護工作面進風巷，風筒長度直達採空區維護段巷道全長，在有煤層自燃發火的採空區進行灌漿滅火時，可以不維護工作面進風巷只維護一條迴風巷，孔隙風筒的長度，在回採工作面只達採空區下隅角為止，在下隅角回柱前，把風筒前移以便通風，急傾斜煤層如用倒臺階採煤法，水平分層下行垮落採煤法，可將均衡氣蝕孔隙壓力差風筒安裝在區段運輸平巷和迴風平巷中或採區運輸石門、採區迴風石門中。
小煤礦因為距離地表較近井下巷道較短，有的不具備通風系統或通風系統不完善，因為是獨眼井通風困難，只有一個安全出口，安全性差而國家明令禁止開採，一般的小礦井採煤掘進工藝簡單，通風線路較短，瓦斯量較大，使用全風壓通風系統健全的小煤礦安裝均衡氣蝕孔隙壓力差式風筒的方法同大中型煤礦相同；通風系統不健全或構不成通風系統的小煤礦安裝均衡孔隙壓力差式風筒安裝方式方法同大中型礦井的掘進工作面和採煤工作面巷道內的安裝方法相同，為了防止循環風只是必須把混合式的二臺通風機機頭安裝在地面，相距10米遠以外的地方，其孔隙風筒沿井筒巷道直達採、掘工作面掌子頭和採煤工作面內，為了便於安裝二臺通風機，井筒斷面較小的小煤礦，井筒應設計成矩形，正方形一側作為提升井口，斷面較小一側可作不二臺通風機風筒安裝使用，從井口直達採、掘工作面的風筒，只有在並筒落平後的平巷才可以使用切縫或打孔的風筒，二個風筒應接入到採、掘工作面，以不吹起煤塵的距離為準。由於小煤礦採煤工藝簡單，通風路線較短而井巷斷面較小，極易產生巷道瓦斯的層和瓦斯積聚，為了快速排除採掘工作面及巷道內的瓦斯，因此構不成通風系統的小礦設立二臺局部通風機，一臺為壓入式局部通風機從地面供給新鮮空氣，另一臺抽出式局部通風機排除巷道內和採煤工作面瓦斯層、積聚瓦斯、炮煙等有毒有害氣體，井筒為斜井的小煤礦安裝方法同立井相同，但均衡氣蝕孔隙風筒應安裝在斜井巷道上部一側或二側，應不防礙行人通車為準，如果井型很小，通風路線很短，瓦斯湧出量較小，也可以單獨使用一臺壓入式或抽出局部通風機，但採煤工作面及所屬行人巷道中瓦斯濃度必須小於0.5％時才允許使用，否則，則使用二臺部通風機同時工作向工作面通風供氧降溫和排除瓦斯等有毒有害氣體。
已構成通風系統的小礦井如果開採範圍較大井巷較長，已使用的礦井全風壓通風，但採掘工作面及迴風巷中瓦斯濃度較大有瓦斯爆炸危險，同樣也應使用均衡氣蝕孔隙壓力差風筒，安裝在採煤工作面和迴風巷中。
在煤礦井下採掘工作面使用的均衡氣蝕孔隙壓力差式風筒和局部通風機，可以使用軸流式局部通風機，也可以使用離心式局部通風機，但在瓦斯量大或有煤與瓦斯突出的礦井採掘工作面的抽出式通風最好使用離心式局部通風機。
如果採、掘工作面巷道較長，一臺局部通風機風壓不足，可採用串聯二臺局部通風機的方法增加風壓，使用此項瓦斯防治技術，是在只需維護進、迴風巷，不增加掘進工程量的情況下設計的，維護進、迴風巷同工作面採煤的超前支護效果一樣，對保障採煤工作面的安全生產極有好處，如果井田採用邊界式通風，或高瓦斯煤礦因通風路線長，風阻大，對排瓦斯不利，採區迴風道中瓦斯超限1％，此時可在採區迴風道附近從地面垂直鑽孔安裝抽排瓦斯管路，把從採煤工作面迴風道抽排出的瓦斯炮煙等有毒有害氣體直接抽排到地面，此項技術對抽出式礦井全風壓通風系統通風方法更有利，對於壓入式礦井全風壓通風系統，應增加全風壓的風量，否則風量分流會使主要迴風道，總全風道風量減小，對礦井通風系統不利。
在高瓦斯礦井掘進巷道內安裝混合式局部通風機是瓦斯防治技術之必須，面在採煤工作面迴風巷中保留已安裝抽出式局部通風機雖然有礦井全風壓通風，但也是瓦斯防治技術之必須，此部抽出式局部通風機是在煤巷掘進時已經安裝完畢，只不過是在掘進巷道貫通後沒有及時拆除，要等到整個採煤工作面回採完畢，在密閉前拆除，因此不增加局部通風機和風筒的安裝費機器設備費和材料費，增加局通風機的運轉電費和巷道維護人工費和部分材料費，因此與瓦斯抽放專用瓦斯巷的瓦斯防治技術相比費用較少。
為了提高風筒口的通風質量，無論是壓入式或抽出式局部通風機的風筒口都應有減小風筒口通風斷面的措施，如可在風筒口安裝閘門其他可減小風筒口斷面的方法，也可在未節風筒接入一節小直徑風筒的方法，如未節風筒口安裝閘門風筒，閘門應放開1/3、1/2、2/3風流斷面，不可全開或全關閉閘門，以利於通風。
均衡氣蝕孔隙壓力差法風筒在煤層巷道內每節風筒都要切開細長縫隙或打孔(洞)，根據瓦斯量大小，孔隙數量可以是幾個、十幾個、幾十個風筒的材質可以是剛性的薄鐵板，塑料和其他剛性材料的風筒，也可是加筋塑料布、帆布等柔性風筒或金屬圈作剛性骨架的塑料布風筒，在風筒上可以打孔或切縫，也可以只打孔不切縫或只切縫不打孔，孔隙風筒的直徑一般為200mm-1000mm，常用的為300mm-600mm，孔隙切縫和孔洞應採取加固措施防止風流撕裂風筒，方法是在孔隙處加裝可關閉或開啟的能左右移動的閘板或其他控制風流的措施，孔隙切縫的長度，寬度和孔洞的直徑為1-300mm，一般常用的為10-100mm。
為了儘量少佔用巷道橫斷面空間，巷道寬便於安裝吊掛，便於行人運料和通過礦車剛性和剛柔性孔隙風筒的橫斷面可加工成橢園形、正方形、長方形、園形矩形等任意形狀。
本發明同現有採、掘工作面通風技術相比，具有極大的優越性，無效的瓦斯煤塵爆炸事故都是由於通風不良的原因而發生的，所謂不良，即通風方法不良，通風技術有缺陷，需要改進或完善採掘工作面的通風技術就屬此類，即需改進和完善的技術，此項發明成果即可彌補這一技術的不足。
根掘瓦斯氣體的性質，極易造成瓦斯積聚儘管人們採取了許許多多防治瓦斯的措施，如從利用自然通風發展到機械通風，並儘可能的加大風量，有些已經達到最高允許風速，但巷道內的瓦斯層和瓦斯積聚的現象仍十分嚴重，這就說明瓦斯在煤層內湧出和空氣在井巷內流動的機理和瓦斯的性質這些矛盾還沒有得到調合調整和缺少解決矛盾的方法，缺少必要的技術和裝備可以高效快速地排除瓦斯，即僅靠加強通風，增加風量來解決巷道瓦斯層和瓦斯積聚的矛盾，這不但是一個經濟的問題，更重要的是井下不同用巷道斷面的變化和不同用風地點的風速限制，這個矛盾不可調合，而採用均衡氣蝕孔隙壓力差通風法，可以有效的解決這個難以調合的矛盾，即增大的風量，提高了風速，只在風筒內進行，而且可以根據瓦斯湧出量大小，巷道的長度任意增加或減小風量，只要達到巷道內瓦斯量儘可能的少，即巷道內無論湧出多少瓦斯都能及時排出巷道，而不會在巷道內積聚，本發明技術的關健是充分利用主要迴風巷，總迴風巷的高風速、大風量的排瓦斯功能，利用機械風壓強行將瓦斯氣體抽放到大斷面，高風速的主要迴風巷道中，然後利用主要迴風巷，總迴風巷中的高速風流(10m/s)將瓦斯快速排到地面。事實巷道內瓦斯層乃是瓦斯積聚的另一種積聚形式它和無風地點的瓦斯積聚同屬一種性質，只不過是在低速風流緩慢流動的一種層聚瓦斯，其危害性是很大的，即達到一定濃度，遇到火源即可引起瓦斯爆炸，僅從瓦斯含量雖然為0.5％，但有煤塵量達到30克/m3，即可引爆瓦斯引起爆炸的危險性看，能夠引起爆炸的概率相當大的，在生產中放炮崩落煤塵量是很大的，這時如果放炮不規範，不按要求裝藥封泥(孔)那麼放炮竄出的火焰也可引爆瓦斯。
現有巷道掘進工作面中，現有的通風技術，無論是抽出式通風，壓入式通風或者是混合式通風，風流在巷道這個狹窄的空間的流動方式都是平行於巷道中心線方向，風筒的漏風是認為有害的並採取各種措施加以防備的，更重要風筒的出風口，進風口均在巷道掌子頭，以其出、進風流，吹散和吸入掌子頭的瓦斯和炮煙，雖然高瓦斯礦井煤巷掘進工作面、掌子頭由於新揭煤體瓦斯湧出量較大，但人們往往忽視了全煤巷道即煤層巷道的側壁及巷道頂底板的整個巷道全長斷面都會更大更多的瓦斯湧出量，對於處理這些大量瓦斯，現有通風技術均無特殊處理措施，只靠掘進掌子頭風筒口風流的作用，向外擠壓的風流帶走瓦斯，風流只作用掘進工作的掌子頭，風筒口和巷道內風速比相差太大，可以想像其衝淡巷道內瓦斯層的風流工作機理是何其的緩慢，產生巷道瓦斯層乃至瓦斯積聚也就不足為怪了。
本發明的氣蝕孔隙壓力差方法的通風技術，可以解決採煤、掘進工作面風速和風量的限制，即無論增加多少風量提高多少風速都不會只發生在掘進掌子頭和採煤工作面，對工作面的生產環境沒有影響，因此在技術經濟都允許的情況下，合理地增加風量，提高風速，對防治瓦斯極為有利，因此，風量、風速和工作環境對於防治瓦斯的矛盾可以解決了，所以，在採掘工作面使用均衡氣蝕孔隙壓力通風技術後的採掘工作面，瓦斯含量可大大減小，工作環境大大改善，因風流可以在巷道內橫向流動，可以改善採掘工作面巷道這個狹窄空間小氣候使巷道內風流流動由一維變為二維三維流動，這是本發明同現有通風技術的重大發現，有不可比的優越性，根據巷道內瓦斯含量，調整風量使之達到最佳效果，即能夠快速排出炮煙，瓦斯、煤塵等有毒有害氣體。
在經濟效益方面，對於高瓦斯和煤塵瓦斯突出礦井的瓦斯抽放技術，雖然抽放瓦斯可以減少一些巷道瓦斯湧出量及減少煤與瓦斯突出次數，但在抽放後的煤層內掘巷瓦斯量仍然很大，即只能抽放煤層內佔瓦斯總量20％游離瓦斯的20-30％，即瓦斯總量的7-10％可以被抽出，餘下的90％的游離和吸附瓦斯只在機組落煤時，才大量釋放出來，何況抽放後的煤層不可能完全杜絕煤與瓦斯突出，只不過瓦斯抽放後煤與瓦斯突出次數相對少一些罷了。根據《煤礦安全規程》第145條採掘工作面瓦斯湧出量大，用通風方法解決瓦斯問題不合理或開採有煤與瓦斯突出危險煤層必須建立地面永久抽放瓦斯系統或井下臨時抽放斯系統。但抽放瓦斯的方法的不足是，一投放時產間長，要達到投放50％瓦斯，需6-8年時間，減少抽放瓦斯量，最少也需要半年到一年，抽放效率低，如果予抽煤層瓦斯，有時會影響工作面正常接續或影響正常生產，抽放工藝落後，需投入大量資金用於購買設備和專用瓦斯泵(二套)安裝瓦斯管路，掘進瓦斯巷道，大量抽排瓦斯鑽孔及電力、人工管理等，因受鑽孔密度限制，僅能投放部分游離瓦斯(即瓦斯總含量20％的游離瓦斯的一部分，最多也就7-10％)，而80％的吸附瓦斯，只有落煤時才能煤體中釋放出來，因此，抽放瓦斯，投入巨大部分有效，只能起到事倍功半效果，得不償失，雖然抽放瓦斯可使煤與瓦斯突出次數減少，但瓦斯突出並不等於瓦斯爆炸，如果嚴格控制引火源，使用最有效的通風技術，突出的瓦斯能快速隨風流帶走，消滅瓦斯積驟，則瓦斯爆炸可以防止，即使發生煤與瓦斯突出，根據預兆採取措施，及時預防，可以把瓦斯突出造成的損失降低到最低限度，因此對於抽放瓦斯系統而言，使用均衡氣蝕孔隙壓力差通風技術，同樣是用於防治瓦斯技術相比，抽放瓦斯時間長，新方法立竿見影，抽放瓦斯投入資金巨大，本專利技術只需抽放瓦斯系統投入的30％資金，可節省70％的資金便可達到防治瓦斯的效果，如果使用專用排瓦斯巷，則抽放系統投入更多，本均衡氣蝕壓力差技術是在已掘巷道中敷設掘進、採煤二用，可節省大量資金，因此，採用均衡氣蝕孔隙壓力差通風技術投入少、效率高、安全可靠，比瓦斯抽放等技術節省資金4/5，提高功效10倍。
實施本發明最好的方式是利用均衡氣蝕孔隙壓力差風筒伸入採空區、上下隅角及採、掘工作面，在掘進巷道內的均衡氣蝕孔隙壓力差風筒或普通孔隙風筒放炮時拉回到巷道內安全地點，放炮後拉回到掌子頭。
採煤工作面及工作面進、迴風巷，只採用抽出式均衡氣蝕孔隙壓力差風筒、風筒口應伸入到採空上下隅角內，為了保證風筒口留有較大的風流吸入量，不維護進風巷的下隅角放頂撤架前將風筒割開，不要割斷，或拆除回收一節孔隙風筒，採煤工作面的孔隙風筒直徑較工作面迴風道內的風筒直徑工小一些，迴風巷內風筒每個接頭部分要接入三通接頭，以便接入回採工作面內風筒，高瓦斯礦井可在工作面進風巷及下隅角同時維護進風巷接入孔隙風筒，以便吸入工作面進風巷內及下隅角的瓦斯，避免三道瓦斯匯合加大工作面迴風巷內瓦斯量，如果採煤工作面較短或風筒接入困難的話，也可以不接入風筒，風流可形成掘進巷道內風流小氣候，可使風筒漏風風流以有害變成無害有益，這是本發明的新穎性，維護進、迴風巷利用風筒的孔隙吸入大量瓦斯層防止瓦斯積聚是本發明的實用性。
本發明的通風方法是在不改變礦井全風壓通風系統的情況下研究設計的，充分利用全風壓可起到減小風阻的目的，增大風量提高風速，只在風筒內及風筒孔隙較近的地方。
實施本發明較為有利的條件是從回採工作面及工作面迴風道抽出的瓦斯氣體在排入採區迴風巷後，經迴風石門直到總迴風巷道，巷道斷面逐漸增大阻力減小，風流流速逐漸加快這時井巷內的瓦斯氣體被大斷面，快流速的空氣衝淡，瓦斯濃度將會很小，這些有毒有害氣體會很快到達出風井，經主要通風機抽排至地面大氣內而不會在井下巷道內滯留積聚，這是實施本發明的有利方面。
在採煤工作面及工作面迴風巷的孔隙風筒吸入一定量的風流，造成這些巷道內風量減少，此時可適當增加工作面進風巷的風量作補償。
掘進巷道為獨頭巷，因為是新開巷，瓦斯湧出量大瓦斯治理更加困難，因此，採用均衡混合氣蝕孔隙壓力差通風方法最為有效的防治瓦斯，可以大大改善通風質量。
本發明適用於低瓦斯礦井，更適應於高瓦斯礦井和煤(巖)瓦斯突出的礦井，其技術經濟效益更明顯優於其他瓦斯防治方法。在煤巷掘進工作面使用的壓入式均衡氣蝕孔隙差力差法風筒，面對人行道一側最好不要切縫或打孔，或關閉行人一側孔隙防止風吹行人，孔隙風筒吊掛位置不應影響行人和車輛運輸。
將巷道風流沿巷道軸線流動的一維流動形式，改變為採煤工作面三道的沿巷道軸線和橫截面流動二維和掘進工作面的三維流動形式是均衡氣蝕孔隙壓力差通風方法獨到之處，也是防止瓦斯、煤塵爆炸技術成功的關健。
採煤工作面進風巷雖有全風壓通風但又安裝了局部通風機抽排瓦斯，但此局部通風機是在掘進時就已經安裝使用，只是在掘進巷道貫通形成全風壓通風系統後保留抽出式局部通風機，拆除壓入式局部通風機，在採煤工作面達到採終線，工作面巷道密閉前拆除抽出式局部通風機和風筒，撤架回柱，然後再對採煤工作面巷道密閉。
採煤工作面進迴風道雖然安裝了局部通風機和孔隙風筒，但不增加任何工程費用，只是在採煤期間排瓦斯的電費，部分巷道維護費，與其他防治瓦斯的技術相比，此費用是低廉的，即其他防治瓦斯工程的費用20％-30％，因此採用均衡氣蝕孔隙壓力差通風技術防治瓦斯是安全高效的。
權利要求
一、一種用於防止煤礦井下瓦斯煤塵爆炸的方法是採用均衡氣蝕孔隙壓力差法的通風技術，應用在煤礦井下掘進工作面可以使用混合均衡氣蝕孔隙壓力差風筒，即一條壓入式柔性均衡氣蝕孔隙壓力差法的風筒和一條抽出式剛性或剛性作骨架用塑料布的，加強柔性均衡氣蝕孔隙壓力差風筒，二條風筒在煤巷掘進巷道內和使用在採煤工作面進、迴風道，採煤工作面及已維護採空區的巷道內孔隙風筒均應切縫或打孔，剛性風筒的接頭處如果用螺絲加墊圈固定，可在剛性風筒接頭處鬆動螺絲帽或墊圈缺失邊方法留有一定空隙代替切縫，其通風的風量應以均衡氣蝕孔隙壓力差風筒到達掘頭掌子頭的風量為主，為大，巷道內孔隙洞口吹出和吸入的風量為輔，比例為3∶7或4∶6，使得掘進掌子頭和巷道內形成混合式二維三維氣流，衝散和吸入掘進巷道內及掌子頭的瓦斯，炮煙等有毒有害氣體排放到採區迴風巷、主要迴風巷或迴風石門、總迴風巷，如果採用邊界式通風或採區迴風道中瓦斯濃度超限可在1％以上採區迴風巷地表上方用大鑽孔直達地面，至採區迴風巷，在鑽孔內安裝排瓦斯管道，二條風筒口在掘進掌子頭，應滿足有效吸程和射程，風筒應是掛在巷道上方，幫壁的一側或二側，小煤礦因井型小，巷道長度較短的無石門瓦斯量大，使用均衡氣蝕孔隙壓力差法風筒安裝方法同大中型礦井的掘進煤巷時的安裝方法相同，其通風機主機可安裝在地面，也可安裝在井下迴風巷道內，掘進工作面利用礦井全風壓通風防治瓦斯為輔，以抽出式均衡氣蝕孔隙壓力差風筒吸入瓦斯氣體為主的通風瓦斯防治方法，採煤工作面抽出式均衡氣蝕孔隙壓力差風筒每節風筒都要切縫或打孔，工作面迴風巷內均衡氣蝕隙風筒每節風筒接頭，可加裝三通接頭，作接入工作面孔隙風筒之用，如瓦斯量小安裝不便也可不接三通接頭，孔隙風筒長度直達採空區已維護的工作面進、迴風巷內最遠地點，如採空區灌漿防火，工作面進風巷無法維護，可只維護工作面迴風巷加強的超前支護，工作面進風巷如不維護，在回柱撤架放頂前應割開風筒，不要割斷也可折除未節風筒，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井在工作面進風巷中也應接入均衡氣蝕孔隙壓力差風筒，長度直達採空區下隅角，局部通風機應安裝在工作面迴風巷口外10mm以外或主要迴風巷，迴風石門、總迴風巷中，小煤礦的採煤工作面巷道較短，採場狹小，可在工作面安裝二臺混合式均衡氣蝕孔隙壓力差法風筒，向小煤礦的掘進採煤工作面通風、供氧、降溫，吸入排除瓦斯，局部通風機可安裝在井下、迴風巷內，也可安裝在地面，風筒口均應直達並下採煤作面的用風地點採場內，其特徵是均衡氣蝕孔隙壓力差法風筒在煤層巷道內每節風筒都要切開細長縫隙或打孔(洞)根據瓦斯量大小，孔隙數量可以是幾個、十幾個、幾十個。
2.根據權利要求1所述的通風方法，其特徵是風筒的材質可以是剛性的薄鐵板，塑料和其他剛性材料的風筒，也可以是加筋塑料布、帆布等柔性風筒和金屬作剛性骨架的塑料布風筒。
3.根據權要求1所述的通風方法，其特徵是在煤層巷道的採掘工作面內每節風筒上可以打孔又切縫，或者只打孔不一切縫，只切縫不打孔。
4.根據權利要求1所述的通風方法，其特徵是孔隙風筒的直徑應以滿足防治瓦斯需要的風量一般為200mm-1000mm常用的為300mm-600mm。
5.根據權利要求1所述的通風方法，其特徵是對風筒上的孔隙切縫和孔洞，應採取加固措施，防止風流撕裂風筒，在孔隙處加裝可關閉或開啟的能左右移動的閘板或其他控制風流的措施。
6.根據權利要求1所述的通風方法，孔隙切縫的長度、寬度和孔洞的直徑為1-300mm，一般常用為10-100mm。
7.根據權利要求1所述的通風方法，採掘工作面剛性風筒可利用接頭螺絲不緊固或墊圈缺失部分的縫隙吹動和吸入瓦斯、煤塵，炮煙有毒有害氣體。
8.根據權利要求1所述的通風方法，採掘工作面局部通風機風壓不足，可用串聯二臺局部通風機的方法增加風壓。
9.根據權利要求1所述的通風方法，局部通風機可以使用離心式，也可以使用軸流式，高瓦斯和有煤與瓦斯空出礦井，採掘工作面最好使用離心式通風機和孔隙風筒。
10.根據權利要求1所述的通風方法，孔隙風筒的橫斷面可加工成橢園形、園形、正方形、長方形、矩形等任意形狀。
全文摘要
本發明是一種用於防止煤礦井下瓦斯、煤塵爆炸的方法，快速排除煤礦井下掘進、採煤工作面及所屬巷道內和採空區的瓦斯積聚和巷道頂板瓦斯層，由於礦井通風瓦斯防治技術是一項極其複雜的網絡及系統工程，而採掘工作面嚴格限制風速，因此，湧出量最大的瓦斯這個無色、無味、無臭、無毒達到一定濃度遇明火即可爆炸的除氫氣以外最輕的有害氣體只有隨採掘工作面巷道內的低速風流緩慢流動，因此，極易形成巷道頂板瓦斯層和瓦斯積聚，給瓦斯煤塵爆炸留下極大隱患，利用本發明的均衡氣蝕孔隙壓力差法這個空氣流動動力學原理能快速消除巷道頂板瓦斯層和巷道瓦斯積聚，廣泛應用於煤礦井下採煤、掘進工作面及所屬巷道內和採空區的瓦斯防治。
文檔編號E21F1/00GK1438405SQ0310249
公開日2003年8月27日 申請日期2003年1月27日 優先權日2003年1月27日
發明者張朝喜 申請人:張朝喜