长壁工作面通风方式

长壁工作面的通风方式
长壁工作面在我国应用最广，其产量占全国回采总量的85%以上。工作面的通风方式
视瓦斯涌出量、开采工作条件和开采技术而异，按工作面进、回风巷的数量和位置，可分为
U型、Y型、E型、W型、Z型、U+L型等通风方式，其中U型应用最为普遍。

1、U型通风方式
U型通风方式系指采煤工作面有二条巷道，一条为进风道，一条为回风道，上行通风时，
其下顺槽为进风道，上顺槽为回风道，下行通风时，则相反。图7-2-1a为后退式U型通风
力式的布置，此种通风方式对了解煤层赋存情况，掌握瓦斯、火的发生、发展规律，较为有
利。由于巷道均维护在煤体中，因而巷道的漏风率较少。但存在下列缺点：

图7-2-1 U型工作面通风方式
a－后退式U型通风，b－前进式U型通风
1）煤炭自燃威胁较大。当厚煤层分层开采时如图7-2-2所示，回采工作面的风流，由
区段集中平巷2，经联络眼3，煤层分层平巷4，进入回采工作面，采空区的漏风风路，则
由区段集中平巷2，经由已封闭的联络眼密闭进入采空区内。当采空区内的联络眼封闭后，
AB段的风量明显下降，B点的风压接近A点的风压，因此，漏风风路与通风风路构成并联网
路形式，由并联网路的基本性质可知，位于采空区的联结眼虽已封闭，但其漏风方向是向采
空区的，从而出现了漏风源。此时采空区的空气流动状态，如图7-2-3所示。由漏风源流人
采空区的气体其渗流速度会不断下降，随回采工作面的推进，采空区面积增大，漏风源的漏
风量，则会相应下降，而由于联络眼密闭日久失修，漏风且也会增加，加之漏风源处在巷道
交叉点，又是生产期间的出煤口，浮煤多，因此容易发生自燃。
图7-2-2 联络眼漏风路线
1－回采工作面，2－区段集中平巷，3－联络眼，4－煤层分层平巷

图7-2-3 采空区下边界有漏风源时的空气流动状况
1－回采工作面，2－进风巷，3－回风巷，4－上分层采空区，5－上分段采空区
如当漏风源的位置位于采场上部边界时，且开采标高距地表近，当采用抽出式通风的矿
井，采空区通过地表的裂隙漏风，均属采空区的漏风源，容易引起采空区自然发火。
当厚煤层分层后退式开采时，上分层停采线是位于回采工作面进风巷的始端与回风巷
末端的漏风通道，且风压差最大，持续漏风时间最长。加之停采线煤壁在采场支承压力作用
下，容易片帮、压裂，或各分层停采线出现的重叠、交错，导致煤壁垮塌、压裂现象甚为严
重，因此停采线又是浮煤积存最集中的地方。故而在停采线附近最易出现煤炭自燃现象。
当回采工作面的进风巷在上分层采空区下掘进时，入风巷假顶会向上分层采空区产生
连续漏风。沿风流前进的方向，风流逐渐增加，在回采工作面进、回风巷的范围内，上分层
采空区漏风如图7-2-4所示，靠停采线一侧的流线，密度大，表示漏风量多，漏风压差大。
在该区域内，两流线的间距是变化的，流线始末两端密，表示渗流速度高，中段疏，则速度
低，当漏风适度时，停采线附近的浮煤带是风速连续变化的条带，必然存在容易引起自燃的
风速区。
2)上隅角瓦斯浓度高。由于U型通风方式的采场边界通常是封闭的，当回采区段采用
由上向下（沿倾斜）接续时，其上部边界是区段煤柱，下部边界为未采动的煤体，靠开切眼
一侧为采区煤柱，这些均属于不漏风边界。当回采工作面推进到一定距离，出现初次来压之
后，采空区瓦斯涌出量会明显增加，当工作而采用上行通风时，大面积采空区释放的瓦斯会
混入空气中，并沿流线进行方向，由下部逐渐向上部积累，使瓦斯浓度相应增高，造成上隅
角瓦斯“积累”。
综上所述，U型后退式通风方式多适用于瓦斯涌出量不大，且不易自然发火的煤层开采
中，对瓦斯涌出量很大，且易自然发火的煤层，必须采用一系列特殊技术措施，才可应用。

图7-2-4 上分层停采线漏风状况
2、W型通风方式

图7-2-5 W型工作面通风方式
a－一进两回，b－两进一回
W型通风方式指采煤工作面，有三条平巷，即上、下平巷进风或回风，中间平巷回风
或进风的布置形式，如图7-2-5所示，它的优点在于：
①相邻的两个工作面共用一条进风或回风巷道，从而减少了巷道的开掘和维护费用。
②通风网路属并联结构，因而风阻小，风量大，漏风量小，利于防火。
③当上下端平巷进风，且设运输机时，则在该巷中有回收安装维修采煤设备的良好环
境。
④当中间平巷进风且设运输机时，既保证了运输设备处于新鲜风流中，又保证了进、回
风巷的总断面比较接近，故在近水平煤层的综采工作面中应用较广。
3、E型通风方式
E型通风方式具有三条通风巷道，其上平巷为回风巷，而下平巷及中间平巷为入风巷，
如图7-2-6所示。下平巷和下部工作面回风速度降低，故可抑制煤尘的产生。与U型通风方
式相比，可使上部工作面气温降低。但采空区的空气流动相应发生了变化，迫使采空区的瓦
斯较集中地从上部回采工作面的上隅角涌出，使该处时常处于瓦斯超限状态，故仅适用于低
瓦斯矿井。

图7-2-6 E型工作面通风方式
4、Z型通风方式
Z型通风方式是U型通风方式的改进，如图7-2-7a所示，为前进式Z型，其进风巷随
回采工作曲推进而形成，回风平巷则为沿空留下的或预留的巷道，其优点为：
①与前进式U型相比，巷道的采掘工程量较少；
②进、回风巷只需在一侧采空的条件下维护；
③采区内进、回风巷的总长度近似不变，有利于稳定风阻、改善通风。
为了改善前进式Z型上隅角瓦斯积聚之患，最近应用后退式Z型的通风方式，如图
7-2-7b所示。但当采空区涌出的瓦斯量及漏风量较大时，其回风巷常易出现瓦斯超限现象。

图7-2-7 Z型工作面通风方式
a－前进式，b－后退式
5、Y型通风方式
Y型通风方式指在回采工作面的上、下端各设一条进风道，另在采空区一侧设回风道，
如图7-2-8所示，其优点为：
①由于采空区的瓦斯，通过巷旁支护流入回风平巷，则较好地解决了回采工作面上隅角
的瓦斯超限之患；
②由于工作面上、下端均处于进风流中，故改善了作业环境；
③实行沿空留巷，可提高采区回收率。

图7-2-8 Y型工作面通风方式
由于存在上述优点，故多适用在瓦斯涌出量特大的煤层开采中。
近年来，淮南矿区结合沿空留巷技术，研究、推广应用了无煤柱开采的Y型通风技术，
利用Y型通风的尾巷抽采被保护层的卸压瓦斯，取得了很好的效果。

6、U+L型通风方式
U+L型通风方式由一条进风巷、一条回风巷、一条专用排瓦斯尾巷所组成，尾巷与回
风巷之间每隔一定距离施工联络巷并予以封闭，随着工作面的推进，再将滞后于工作面的联
络巷依次打开，使得采空区及邻近层卸压瓦斯通过联络巷排至尾巷，如图7-2-9所示。其优
点为：
① 可减少采煤工作面回风流中的瓦斯排放量和防止上隅角瓦斯超限；
② 尾巷不作回风用时可用于钻孔施工、铺设管路抽放瓦斯，还可用于下一邻近工作面
的进风巷。
U+L型通风方式适用于瓦斯涌出量大的采煤工作面。
图7-2-9 U+L型通风方式
除上述6种基本通风方式外，随煤层开采条件、开采技术、瓦斯贮存、自然发火倾向性的不
同，尚可采用X、H、双Z、偏W、偏Y型等通风方式，其布置方式如图7-2-10所

7、U+U型通风方式

原来的U＋L型通风系统是“一进两回”（工作面运输顺槽为进风巷，回风巷和专用排
瓦斯巷回风）的通风方式，为消除开采过程中出现的专用排瓦斯巷瓦斯超限及风量降低的问
题，在工作面的另一侧开掘一条配风巷，或在工作面后部保留一条巷道，从而使工作面系统
形成专用排瓦斯巷掺新风的“两进两回”、“三进两回”的新系统，有效提高了工作面专用排
瓦斯巷的配风量，减少了工作面开采过程中的瓦斯超限问题，即所谓的“U”套“U”、“U”
并“U”，我们可以吧这二者统一定义为“U+U”型通风系统。
图7-2-10 其他型通风方式
a－X型，b－H型，c~f－双Z型，g－偏W型，h－偏Y型