1 引 言

我国煤矿煤层的地质赋存条件复杂，部分煤层中处于游离或吸附状态的瓦斯含量较大，可达数十兆帕，在自然状态下，内部压力相互平衡，瓦斯气体无游移现象，但随着工作面采掘和采空区陷落，原有平衡状态被打破，煤岩层中的瓦斯自发向低压位置聚集，从而进入采煤工作面，对人员和设备安全造成极大隐患。这就要求煤矿生产系统具有良好的通风设计，从而有效排除富集区的瓦斯等有毒气体，并源源不断地为井下操作人员提供新鲜空气。

井下通风系统是煤矿安全生产的重要组成部分，随着我国各大煤矿采掘深度和范围的增大，对通风系统的可靠性和高效性提出了更高要求。对于高瓦斯矿井，传统的U型通风方式因工作面上隅角瓦斯超限等问题，已严重制约煤矿高效生产[1-3]，通过合理设计通风方式来解决局部瓦斯浓度超限是煤炭企业亟待解决的生产问题。

CEC中没有对标识为ReportTime的报道时间进行编号,由于ReportTime在时间要素的指代标注中可以作为基准时间,因此在标识中加入属性tid,属性值为t0.另外,CEC语料在最初标注时,没有考虑到指代消解的研究,所以对于对象要素的标注粒度没有作一定的规范限定.这里规定为粗粒度标注,即将修饰对象的一些修饰语连同对象一起标注,因为这些修饰信息往往包含了对象的职业、身份等有价值的信息,在以后的对象要素指代消解中,可以将抽象的对象要素具体化.例如,“中国地震局新闻发言人张宏卫”←“张宏卫”,这种指代的识别就可以得到照应要素的具体身份,对基于事件的推理提供帮助.

2 高瓦斯矿井常见通风系统

常见通风系统包括U型、Y型、U+I型、U+L型、偏W型等，对于高瓦斯矿井，在实际生产中较多采用后2种。

2.1 U+L型通风系统

U+L型通风系统是在原有U型结构基础上，增加尾巷及联络巷，形成由进风巷、工作面、回风巷、尾巷及联络巷构成的“一进两回”式通风系统，其中联络巷间距为40～80m，打通后暂时封闭，随工作面推进，再依次打开滞后于工作面的联络巷[4,5]。

  

图1 U+L型通风系统结构

“云织星族，云织女，按能力可分高、中、初三阶，初阶云织女，具有影态测序能力，能对智能生物进行影态测序、链接、织补……中阶云织女，具有采集能量的能力……”壶天晓默默地说着，“可惜，具体的采集方法我暂时解读不了，那是经过加密的。丁达，你自己能想起密码吗？”

2.2 偏W型通风系统

如图2所示，偏W型通风系统在轨道巷和皮带巷之间增加了一条回风巷，且回风巷偏向一侧，中部留一定宽度的煤柱，由此形成轨道巷和皮带巷进风，中部巷道回风的“2进1回”式通风系统。由于2条进风巷道正对2处上隅角，因此上隅角风量较大，不会出现瓦斯聚集现象。另外，2条进风巷道使通风量增加一倍，一方面为工作面提供了充足的新鲜空气，另一方面提升了工作面的负压状态，使采空区内瓦斯气体均匀逸散，并经由回风通道排出。为增强回风巷的排风能力，也可在巷道内增设瓦斯抽采设备，提高其通风效率。该种通风方式风量充足，不会出现上隅角瓦斯超限，且巷道维护成本低，因此较为适合长臂、对拉工作面的通风，本文将重点对此进行研究。

  

图2 偏W型通风系统结构

3 偏W型通风系统风排能力计算

3.1 通风阻力影响因素

（1）巷道摩擦系数；巷道摩擦系数与摩擦阻力成正比关系，而巷道支护方式和密度、巷壁光滑程度等都对摩擦系数有直接影响。通过减小支护设备体积、降低支护密度、提高支护材料表面光洁度等方式，可显著降低巷道通风阻力。

（2）通风行程；摩擦阻力与通风行程成正比关系，因此在通风系统设计时，应尽量控制风路长度，减少旁路漏风。采用两翼式通风系统，以缩短回风行程。

（3）通风断面；摩擦阻力与通风断面的三次方成反比关系，因此通过增大巷道断面面积，在风量不变情况下，可显著降低摩擦阻力。由于扩大巷道断面成本较高，因此该措施主要用于主干回风巷道高阻力段的减阻。另外，还可以通过增加并联通风巷道的方法增大断面，且在生产过程中应注意巷道空间维护，减小堆积、堵塞。

如图1所示，首先，进风巷正对上隅角的风力较大，因此抑制了该处的瓦斯涌出，并迫使瓦斯气体向尾巷方向流动。随后，进风巷的风量一部分从工作面流入回风巷和尾巷，造成两巷负压，而另一部分风量漏入采空区，将岩隙内的瓦斯向回风巷和尾巷聚集，最终在负压作用下扩散溢出。另外，通过在回风巷上隅角打木垛进行临时支护，可使回风巷上隅角瓦斯向采空区流动，并经由尾巷排出，从而有效控制上隅角的瓦斯浓度超限问题。但对于顶板强度较弱的矿井，在工作面推进过程中，联络巷顶板垮落严重，限制了联络巷的回风能力，造成尾巷内风力降低、瓦斯浓度超限等问题。

利用上式计算可得，Rf顺槽=5.072×10-2Ns2/m8。同时，按照上式公式及计算方法，还可分别对U型通风系统工作面的摩擦风阻RfU工作面、偏W型通风系统工作面倾向上段的摩擦风阻Rf偏W工作面上、偏W型通风系统工作面倾向下段的摩擦风阻f偏W工作面下进行计算，结果如下：

3.2 通风阻力对比计算

式中：Qu为风量，m3/s。

计算可得hfU=136.3Pa；

 

式中：α 为顺槽巷道摩擦系数，α=120×10-4Ns2/m4；L为巷道长度，L=1000m；U为巷道断面周；为巷道断面面积，U=4.5×3.5=15.75m2。

（4）风量：一般情况下，摩擦阻力与风量的平方成正比关系，因此为减小摩擦阻力，应根据生产和地质情况，合理配置给风量，尽量避免风力集中和富余，做到“总进风早分开，总回风晚汇合”，以此降低摩擦阻力。

 

为研究U型与偏W型通风系统在瓦斯风排能力上的差异，本节将利用FLUENT软件分别对2种结构的通风系统进行建模分析，建模参数与本文第2节设定参数相同。

 

为进一步掌握偏W型通风系统的通风能力及优势，现对某现场实例中U型和偏W通风系统的通风阻力进行计算。顺槽巷道的断面尺寸为4.5m×3.5m，采用锚杆支护，取其巷道摩擦系数为120×10-4Ns2m4；工作面断面尺寸为5m×3.5m，采用支撑掩护式支架，其巷道摩擦系数为340×10-4Ns2m4，走向长度为1000m。其中，U型通风系统工作面倾向长度为250m，计划配风量1890m3/min；偏W型通风系统工作面倾向上段为15m，下段为235m，上下段配风量分别为510m3/min及1380m3/min。

高压氧(hyperbaric oxygen，HBO)在外科的一些领域已经证实可以促进伤口恢复，减轻瘢痕增生。本研究通过动物实验研究HBO对减轻鼻腔黏膜术后恢复过程中产生的瘢痕粘连是否有效。

则顺槽巷道的摩擦风阻Rf顺槽计算公式如下：

（2）偏W型通风系统两进风顺槽为并联关系，因此其摩擦阻力hf偏W计算公式如下：

 

 

由上述计算可知，在相同断面形状、支护条件下，当U型通风系统单侧进风量为1890m3/min时，其巷道摩擦阻力为136.3Pa，当偏W型系统工作面上段给风量为510m3/min、下段给风量为1380m3/min时，其巷道摩擦阻力为52.6Pa，即相同总通风量下，偏W型通风系统的摩擦阻力不到U型系统阻力的一半。这是因为偏W系统具有2个进风巷，符合“总进风早分开”原则，避免了U型系统中的风力集中现象，因此通风阻力优势较为明显。

4 数值模拟分析

（1）U型通风系统的摩擦阻力计算公式如下：

  

图3U型通风系统瓦斯体积分数分布

图3 为U型通风系统下，距底板1.5m高度平行截面上的瓦斯体积分数分布图，上端为进风巷，下端为回风巷，可见进风巷上隅角风量充足，瓦斯浓度在0.5%以下。随后，部分风量进入采空区，越靠近工作面处顶板垮落后的孔隙越大，因此该区域的瓦斯稀释效果越明显，且越靠近进风巷，瓦斯浓度越低。剩余风量由工作面巷道至回风巷附近时，其瓦斯运移能力已较弱，因此在回风巷上隅角处出现瓦斯聚集现象，浓度达到3%左右，回风巷内瓦斯平均浓度为2.2%，这将对安全生产造成较大影响。

（2）对购置崭新的汽车货车等固定资产应该想到最节税的办法方案去执行。在营业税改增值税的方案落实之后，购入机器设备等固定资产的进项税额是可以开始扣除掉的，因此物流公司应该努力想方设法去研究应该在哪个时间点上去购置新的固定资产，以何种方式去购置，购置哪种金额的设备，该设备的预计使用年限及耗损率等等，才能以最优的方式去节税少税。

鉴于各水库工程的成本费用和所在地区经济发展水平、水资源紧缺程度各有不同的实际，按照“分期实施、逐步到位”和“区域基本同价”的原则，建议对30座大型水库和各区域典型中型水库工程的城镇供水（原水）价格作出调整。供水价格调整后，各水管单位要努力深化改革，强化内部管理，切实控制成本，降低费用，完善计量方式和水费使用办法，规范成本核算，实现良好的经营管理以促进水利行业发展。

针对装置中控制效果差的部分回路进行了PID参数调整，优化了控制效果，提高了平稳性，降低了报警量。回路整定效果以S Zorb装置和三催化装置为例，分别如图2和图3所示。

  

图4偏W型通风系统瓦斯体积分数分布

图4 为偏W型通风系统下，距底板1.5m高度平行截面上的瓦斯体积分数分布图，最上和最下的巷道均为进风巷，而回风巷靠近下部的进风巷，煤柱宽度15m。可见该“2进1回”结构下，采空区瓦斯浓度的分布规律与U型系统基本接近，但在工作面巷道中，由于摩擦阻力降低，因此供给风量的瓦斯运移能力增强，在距进风口最远的回风巷附近的瓦斯浓度仅为0.8%左右。同时，由于2处上隅角均正对进风巷口，因此不会出现微风环境下的瓦斯聚集现象，瓦斯浓度最低0.3%，从而对上隅角瓦斯超限问题形成有效控制。另外，并联进风巷结构的风压损失较小，因此回风巷风力较大，瓦斯运移能力较强，瓦斯浓度在0.5%左右。由此可知，偏W型通风系统较U型系统瓦斯风排能力更强，更加安全可靠，适合高瓦斯、长壁工作面矿井通风。

5 结 论

针对高瓦斯矿井采用传统U型通风系统时出现的上隅角瓦斯浓度超限等问题，本文首先分析了瓦斯风排能力较好的U+L型和偏W型通风系统的巷道结构及适用性，随后以偏W型通风系统为研究对象，重点对U型和偏W型系统的通风阻力进行了对比计算，然后利用FLUENT软件模拟了2种通风系统下的瓦斯体积分数分布，可知“2进1回”式偏W型通风系统，由于采用2巷并联进风，因此风压损失较小，可有效解决回风巷和上隅角瓦斯浓度超限等问题，适合高瓦斯、长壁工作面矿井通风。

参考文献

[1]李鹏，成建林，刘洋.U型通风回采面防治上隅角瓦斯超限技术研究[J].煤，2016，25（11）：1-3，8.

[2]鹿广利，刘坤，张梦寒，崔晓华.偏W形通风系统瓦斯浓度场分布规律研究[J].煤炭技术，2016，35（4）：140-143.

[3]武晓敏，芮国相，张华.U型和U+L型通风采空区流场数值模拟研究[J].矿业安全与环保，2015，42（3）：24-27.

[4]杨明东.综采面偏W型通风系统瓦斯运移规律研究[D].安徽理工大学，2014.

[5]杨明东，李英明，张瀚.偏W型通风系统瓦斯浓度场数值模拟研究[J].安全与环境学报，2013，13（6）：186-190.